Як добувають Уран
Уран(U) - найважчий елемент, що зустрічається на Землі у природних умовах. З двох основних ізотопів урану в земній корі 99,3% за масою припадає на уран-238 і лише 0,7% на уран-235, який і використовується при виробництві атомних реакторів. 1.
Уран використовують і для військових, і для мирних цілей. Уранова руда перероблялася, отриманий елемент застосовувався в лакофарбовій та скляній промисловості. Після того, як була виявлена його радіоактивність, його стали використовувати в атомній енергетиці. Наскільки чистим та екологічним є дане паливо? Про це сперечаються досі. Природний уран У природі урану в чистому вигляді не існує - він є компонентом руди та мінералів. Основна уранова руда - це карнотит та настуран. Також значні поклади цього стратегічного хімічного елемента виявлено в рідкісноземельних та торфових мінералах - ортиті, титаніті, цирконі, монациті, ксенотимі. Поклади урану можна виявити в породах з кислим середовищем та високими концентраціями кремнію. Його супутники - кальцит, галеніт, молібденіт та ін.
Є у світі компанія під назвою Uranium One, якій належать найбільші уранові родовища в Казахстані, Африці, Австралії та США. На компанію припадає до 30% світового видобутку урану. Але мало хто знає, що Uranium One, колись заснована, як канадсько-південно-африканський консорціум, зараз на 100% належить "Росатому". Це питання стратегічне. Той, хто тримає в руках джерела урану, не лише тримає за горло всю світову атомну енергетику, а й може впливати на ринок ядерної зброї.
3. Світові родовища та запаси
На сьогоднішній день розвідано безліч родовищу 20-кілометровому шарі земної поверхні. У всіх них міститься величезна кількість тонн урану. Ця кількість здатна забезпечити людство енергією на багато сотень років наперед. Країнами-лідерами, в яких уранова руда знаходиться в найбільшому обсязі, є Австралія, Казахстан, Україна, Канада, ПАР, Україна, Узбекистан, США, Бразилія, Намібія. та України було проведено системні роботи з пошуку та розвідки родовищ урану. Було створено гірничо-хімічні комбінати, які видобували уран у шахтах та на рудниках. Добутий уран прямував у військову область, на забезпечення паливом АЕС та у стратегічні резерви. Але на початку 90-х все зламалося.
4. українська уранова руда
5. Як добувають уран
Зазвичай усі чули про страшні й жахливі уранові копальні, але при цьому мало хто уявляє, як же добувають навіть звичайні залізо та мідь, не кажучи вже про уран. Тому спочатку на пальцях про цю нелегку справу. Існують 3 основні способи видобутку урану. Перший спосіб – відкритий, підходить для тих випадків, коли рудне тіло знаходиться близько до поверхні землі. При відкритому способі видобутку просто риють бульдозерами велику яму та екскаваторами вантажать руду в самоскиди, які везуть її до комплексу.
Другий спосіб – підземний – використовується при глибокому заляганні рудного тіла. Спосіб цей дорожчий і, відповідно, підходить при високій концентрації урану в породі. При підземному способі пробурюється вертикальна шахта, від якої відходячи горизонтальні виробітки. Глибина шахт може сягати двох кілометрів. У горизонтальних штреках шахтарі довбають породу, піднімають руду нагору на спеціальних вантажних ліфтах ітакож везуть далі переробний комплекс.
Що відбувається на переробному комплексі? Цю схему можна вважати класичною, хоча вона аж ніяк не єдина і має багато нюансів. Породу подрібнюють, змішують із водою та видаляють непотрібні домішки. Далі проводять вилуговування концентрату, зазвичай за допомогою сірчаної кислоти. З розчину за допомогою іонно-обмінних смол виділяється осад солей урану, що мають характерний жовтий колір, за що вони отримали назву жовтий кек (англ. yellow cake). Жовтий кек ще містить досить багато домішок, від яких його треба очищають на афінажному виробництві і після прожарювання отримують закис-окис урану (U3O8) - кінцевий продукт, яким навіть торгують на біржі.
Я спеціально розповів про переробку, але нічого не сказав про третій спосіб видобутку. Він кардинально відрізняється від перших двох і називається свердловинне підземне вилуговування (СПВ). При СПВ бурять 6 свердловин по кутах шестикутника, через які в рудне тіло закачують сірчану кислоту. У центрі шестикутника бурять ще одну свердловину і через неї викачують на поверхню розчин насичений солями урану. Продуктивний розчин пропускають через сорбційні колони, у яких солі урану збираються на спеціальній смолі. Смолу у свою чергу знову обробляють сірчаною кислотою і так кілька разів, доки концентрація урану в розчині не стане достатньою. А далі знову жовтий кек, очищення та отримання закису окису-урану
12. Небезпеки уранових копалень
