Uranus, parang elemento ng kemikal, ay natuklasan noong 1789, at ang mga radioactive na katangian nito ay natuklasan sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Noong nakaraang siglo, ang uranium ay ginamit lamang upang gumawa ng mga sandatang nuklear. At ngayon malawak itong ginagamit sa maraming industriya, halimbawa, idinagdag ito sa maliliit na dami sa salamin para sa pangkulay. Ngunit ito ay kadalasang ginagamit upang lumikha ng elektrikal na enerhiya.

Ang pinaka-kahila-hilakbot sa planeta

Mga katangian ng uranium ores

Ang mga uranium ores ay mga likas na pormasyon na naglalaman ng metal sa makabuluhang konsentrasyon. Kadalasan, ang iba pang mga radioactive na elemento tulad ng polonium at radium ay matatagpuan sa ore kasama ng uranium.

• magaspang na butil - higit sa 25 mm ang lapad;
• medium-grained - mula 3 hanggang 25 mm;
• pinong butil - mula 0.1 hanggang 3 mm;
• pinong butil - mula 0.015 hanggang 0.1 mm;
• dispersed - mas mababa sa 0.015 mm.

Ang laki ng mga butil ay tumutukoy kung paano isasagawa ang pagpapayaman.

Ang uranium ore ay inuri ayon sa nilalaman ng karumihan nito;

• uranium-molibdenum;
• uranium-cobalt-nickel-bismuth;
• uranium-vanadium;
• monoore.

Ang mineral ay inuri ayon sa komposisyon ng kemikal nito:

• silicate;
• karbonat;
• sulfide;
• iron oxide;
• caustobiolic.

Tinutukoy ng komposisyon ng kemikal kung paano ipoproseso ang bato. Halimbawa:

• ang uranium ay nakahiwalay sa carbonate ores sa pamamagitan ng soda solution;
• mula sa silicate - acid;
• mula sa iron oxide - sa pamamagitan ng blast furnace smelting.

Ang mineral ay inuri ayon sa nilalaman ng uranium nito:

• napakayaman - naglalaman ng higit sa 1% na metal;
• mayaman - mula 1 hanggang 0.5%;
• average - mula 0.5 hanggang 0.25%;
• karaniwan - mula 0.25 hanggang 0.1%;
• mahirap - mas mababa sa 0.1%.

Mula sa bato na naglalaman ng uranium sa hanay ng 0.01 - 0.015%, ang metal ay nakuha bilang by-product.

Mga deposito ng uranium sa Russia

• Zherlovoe - matatagpuan sa rehiyon ng Chita, ang mga reserba ay tinatantya sa 4137 libong tonelada. Sa mga tuntunin ng nilalaman ng metal - molibdenum - 0.082% uranium at 0.227% molibdenum. Mayroon lamang 3485 tonelada ng purong uranium;
• Ang Argunskoye ay matatagpuan sa rehiyon ng Chita. Ang mga reserbang mineral ng kategorya C1 ay 13,025 libong tonelada, kung saan ang uranium ay 27,957 tonelada, ang kategoryang C2 ay 7,990 libo, kung saan 9,481 tonelada ay purong uranium. Ito ang pinakamalaking deposito. Nagbibigay ito ng 93% ng lahat-ng-Russian na dami ng produksyon;
• Ang Istochnoye, Dybrynskoye, Kolichkanovskoye, Koretkondinskoye ay mga deposito na matatagpuan sa Republika ng Buryatia. Sa lugar na ito, ang mga reserbang paggalugad ay humigit-kumulang 17.7 libong tonelada, at ang hinulaang mga mapagkukunan ay 12.2 libong tonelada;
• Khiagdinskoye - matatagpuan sa Buryatia. Mga reserbang uranium ore - 11.3 libong tonelada.

Ayon sa mga eksperto, ang pinaka-promising na mga deposito sa Russia ngayon ay nasa yugto ng pag-unlad:

• Elkonskoe - matatagpuan sa Yakutia, ayon sa mga pagtataya mayroong 346 libong tonelada ng mineral;
• Malinovskoe - sa Kanlurang Siberia;
• Vitimskoye at Aldanskoye - sa Silangang Siberia;
• Far Eastern - matatagpuan sa baybayin ng Dagat ng Okhotsk;
• Sa Karelia malapit sa lawa ng Onega at Ladoga.

Ang kabuuang reserba ng uranium sa Russia ay tinatantya sa 800 libong tonelada.

Paano mina ang uranium ore?

Ang mga deposito ng uranium sa Russia ay binuo sa dalawang paraan:

• bukas;
• sa ilalim ng lupa.

Ang open-pit na pagmimina ng uranium ay isinasagawa kapag ang mga patong ng kapaki-pakinabang na bato ay nasa mababaw na ilalim ng lupa.

Ang makinarya ay ginagamit sa pagkuha ng ores:

• bulldozer - para sa pagbubukas ng bato;
• mga bucket loader;
• mga dump truck para sa transportasyon.

Ang isang paunang kinakailangan para sa open-pit na pagmimina sa Russia ay ang kasunod na pagsasara nito. Isinasagawa ito sa pamamagitan ng pagtatakip ng mga layer, at ang reclamation ay isinasagawa sa naibalik na ibabaw.

Ang bukas na paraan ay mas ligtas at mas mura. Ito ay pinaniniwalaan na ang antas ng radiation sa panahon ng naturang pag-unlad ay makabuluhang mas mababa. Ngunit ang kalidad ng mineral ay mababa din.

Kagamitan para sa pagmimina ng uranium ore Ang mas mataas na antas ng ore ay minahan sa ilalim ng lupa. Binubuo ito ng pagbibigay ng mga mina o adits. Ngayon, hindi nililimitahan ng mga teknikal na kakayahan ang produksyon sa lalim, ngunit ang paglampas sa dalawang kilometro ay ginagawang hindi kumikita ang produksyon.

Ang pangunahing problema sa paraan ng pagmimina sa ilalim ng lupa ay ang paglabas ng radon, isang radioactive gas. Maaari itong kumalat nang mabilis at lumikha mataas na konsentrasyon sa kapaligiran ng minahan. Ang isang radon atom ay nabubuhay ng 5 araw. Ang pangunahing gawain kapag nagdidisenyo ng isang minahan ay upang matiyak epektibong sistema bentilasyon. Upang ang mga atomo ng gas ay hindi maipon, ngunit tumaas sa ibabaw. Kadalasan, ang mga sistema ng bentilasyon at mga tubo ay ginagamit hindi upang magbigay ng oxygen sa minahan, ngunit upang alisin ang radon. Ang hangin ay ibinibigay artipisyal. Ang minahan ng PIMCU enterprise sa Russia ay kumokonsumo ng 1410 m 3 ng hangin kada minuto. Ang mga yunit ng bentilasyon ay patuloy na gumagana, kahit na hindi ginagamit ang minahan.

In-situ leaching method - moderno advanced na teknolohiya. Ang paggamit nito ay nagdudulot ng pinakamaliit na pinsala sa ekolohiya ng rehiyon. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay ang mga sumusunod:

• isang balon ang binabarena;
• isang alkaline na komposisyon ay pumped sa ito;
• pagkatapos ng pakikipag-ugnayan sa uranium rock, nangyayari ang pag-leaching ng metal;
• ang kemikal na komposisyon na mayaman sa uranium ay ipinobomba sa ibabaw.

Sa kabila ng mga makabuluhang pakinabang, ang pamamaraang ito ay maaari lamang gamitin sa sandstone at sa ibaba ng antas ng tubig sa lupa.

Sitwasyon ng mundo

Ngayon, ang pagmimina ng uranium ay isinasagawa lamang sa 28 mga bansa sa mundo. Bukod dito, 90% ng mga deposito ay matatagpuan sa 10 bansa na nangunguna sa dami ng produksyon.

Nauna ang Australia

Mga pangunahing tagapagpahiwatig:

• napatunayang reserba - 661,000 tonelada (31.18% ng pandaigdigang reserba);
• deposito – 19 malaki. Ang pinakasikat:
  • Olympic Dam - 3,000 tonelada ang mina bawat taon;
  • Beverly - isang libong tonelada bawat taon;
  • Honemun – 900 t.
• gastos sa produksyon – $40 kada kilo;
• pinakamalaking kumpanya ng pagmimina:
  • Paladin Energy;
  • Rio Tinto;
  • BHP Billiton.

Ang Kazakhstan ay may pangalawang lugar sa mga tuntunin ng dami ng produksyon

Simpleng impormasyon:

• napatunayang reserba - 629,000 tonelada (11.81% ng pandaigdigang reserba);
• deposito – 16 malaki. Ang pinakasikat:
  • Korsan;
  • Irkol;
  • Budenovskoe;
  • Kanlurang Mynkuduk;
  • Timog Inkai;
• gastos sa produksyon - $40 bawat kg;
• dami ng produksyon - 22574 tonelada bawat taon;
• kumpanya ng pagmimina – Kazatomprom (gumawa ng 15.77% ng pandaigdigang dami).

Nasa ikatlong pwesto ang Russia

Mga tagapagpahiwatig:

Ikaapat na pwesto - Canada

Mga tagapagpahiwatig:

• napatunayang reserba - 468,000 tonelada (8.80% ng mga pandaigdigang reserba);

• deposito – 18 malaki. Ang pinakasikat:
  1. McArthur River;
  2. Waterbury;
• gastos sa produksyon – $34 kada kilo;
• dami ng produksyon - 9332 tonelada bawat taon;
• kumpanya ng pagmimina – Cameco (gumagawa ng 9144 tonelada ng uranium bawat taon).

Ikalimang pwesto - Niger

• napatunayang reserba - 421,000 tonelada (7.9% ng pandaigdigang reserba);
• Lugar ng kapanganakan:
  • Imuraren;
  • Arlit;
  • Madauela;
  • Azelite;
• gastos sa produksyon – $35 kada kilo;
• dami ng produksyon - 4528 tonelada bawat taon.

Ang ikalawang limang bansa sa mga tuntunin ng uranium reserves ay ang mga sumusunod:

• South Africa - 297,000 tonelada;
• Brazil - 276,000 tonelada;
• Namibia - 261,000 tonelada;
• USA - 207,000 tonelada;
• Tsina - 166,000 tonelada.

Ayon sa mga eksperto, tataas ang bilang ng mga nuclear power plant sa mundo pagsapit ng 2025. Ang paglago na ito ay magbubunsod ng higit na pangangailangan para sa uranium - isang pagtaas ng 44% (80–100 libong tonelada). Samakatuwid, mayroong isang pandaigdigang kalakaran patungo sa paggamit ng pangalawang mapagkukunan ng uranium:

• ginto;
• mga phosphate;
• tanso;
• mga batong naglalaman ng lignite.

Video: Paano mina ang uranium

Ang pagmimina ng Uranium (U) ay may pinakamahalaga Para sa modernong lipunan. Ang pinakamabigat na metal na ito ay ginagamit sa industriya ng nukleyar bilang gasolina, at ang mga sandatang nuklear ay ginawa mula dito. Para sa mapayapang layunin ginagamit ang mga ito para sa paggawa ng salamin at mga pintura at barnis. Purong uranium sa natural na kondisyon ay hindi natagpuan, ito ay bahagi ng mga mineral at ores.

Mga reserbang mundo

Naka-on sa sandaling ito Ang pagmimina ng uranium ay isinasagawa sa teritoryo Malaking numero mga deposito. Sa layer ng lupa sa lalim na dalawampung kilometro mayroong isang kahanga-hangang bilang ng mga tonelada ng uranium ore, na may kakayahang magbigay ng gasolina sa sangkatauhan sa maraming darating na siglo. Ang uranium ay minahan sa 28 bansa sa buong mundo. Ngunit ang mga pangunahing reserba sa mundo ay nabibilang sa 10 mga bansa, na nagbabahagi ng 90% ng merkado.

Australia. Mayroong 19 na malalaking deposito sa bansang ito. Ang mga reserbang U sa kanila ay umaabot sa 661,000 tonelada (ang bahagi ay sumasakop sa 31.18% ng lahat ng mga deposito sa mundo).

Kazakhstan. Mayroon itong 16 pangunahing mga punto ng produksyon ng U. Ang dami ng mga deposito ay 629,000 tonelada, na 11.81% ng kabuuang bahagi ng mga reserba sa mundo.

Russia. Ang bahagi ng Russian Federation sa pandaigdigang industriya ng uranium ay 9.15%. Ang reserbang U ay umaabot sa 487,000 tonelada. Ang produksyon ng U ay tinatayang tataas sa 830 libong tonelada.

Canada. Ang mga reserbang mineral ay nasa humigit-kumulang 468,000 tonelada, na sumasakop sa 8.80% ng merkado sa mundo. Ang produksyon ng uranium ay 9 libong tonelada bawat taon.

Niger. Ang mga deposito ng uranium ng bansa ay umaabot sa 421,000 tonelada, na 7.9% ng kabuuang bahagi ng mga reserbang pandaigdig. 4.5 libong tonelada ng U bawat taon ay mina sa 4 na deposito.

TIMOG AFRICA. Ang mga reserbang U sa bansa ay umaabot sa 297,000 tonelada; na bumubuo ng halos 6% ng mga reserba sa mundo. Sa South Africa, 540 tonelada ng uranium ang mina bawat taon.

Brazil. Ang indicator ng bansa ay 276,700 tonelada ng uranium ore. Ang produksyon ng U para sa taon ay 198 tonelada bawat taon.

Namibia. Ang mga reserbang uranium ng bansa ay umaabot sa 261,000 tonelada. Ang Namibia ay may apat na malalaking deposito ng U.

USA. Ang kabuuang reserbang U sa Estados Unidos ay 207,000 tonelada.

Tsina. Ang tagapagpahiwatig ng bansa ay 166,000 tonelada. Humigit-kumulang 1.5 libong tonelada ng uranium ore ang mina sa DPRK bawat taon.

Ang pinakamalaking deposito ng uranium sa mundo

№	Isang bansa	Dami	Pangalan ng mga deposito	Dami ng produksyon ng uranium bawat taon
1	Australia	19	Olympic Dam	3 libong tonelada 1 libong tonelada
2	Kazakhstan	16	Korsan Budenovskoe Kanlurang Mynkuduk Timog Inkai
3	Russia	7	Rehiyon ng Chita: Argunskoe, Zherlovoe, Istochnoye, Namarusskoye Koretkondinskoye, Kolichkanskoye, Dybrynskoye	27957 libong tonelada 3485 libong tonelada 17.7 libong tonelada sa kabuuan
4	Canada	18	Ilog McArthur Waterbury
5	Niger	4	Imuraren, Madauela, Azelite, Arlit
6	Timog Africa	5	Dominion, Western Ariez, Palabora, Randfontein at Vaal River
7	Brazil	3	Santa Quiteria, Posos di Caldas, Lagoa Real

Sa Russia, ang kontrol sa mga pangunahing ari-arian ng pagmimina ng uranium ay isinasagawa ng korporasyong Rosatom. Pinag-iisa nito ang International Mining Division ng Uranium One at mayroong portfolio ng shares sa USA, Kazakhstan at Tanzania.

Mga katangian ng uranium ores

Mga uri ng uranium

Ang natural na uranium ay binubuo ng interaksyon ng 3 isotopes: U238, U235, U234. Ang mga radioactive na katangian ng metal ay apektado ng isotopes 238 at ang anak nitong nucleotide 234. Dahil sa pagkakaroon ng mga atom na ito sa U, ang uranium ay ginagamit sa paggawa ng gasolina para sa mga nuclear power plant at nuclear weapons. Kahit na ang aktibidad ng U235 isotope ay 21 beses na mas mahina, ito ay may kakayahang mapanatili ang isang nuclear chain reaction na walang third-party na aktibong elemento.

Bilang karagdagan sa mga natural na isotopes, mayroon ding mga artipisyal na U atom.

Hindi bababa sa 23 species ang kilala. Ang isotope U233 ay nararapat na espesyal na pansin; ito ay nabuo kapag ang thorium-232 ay na-irradiated sa mga neutron at fission sa ilalim ng impluwensya ng mga thermal neutron. Ang kakayahang ito ay gumagawa ng U233 na isang pinakamainam na mapagkukunan ng enerhiya para sa mga nuclear reactor.

Pag-uuri ng mineral

Ang terminong natural na uranium ore ay tumutukoy sa isang mineral formation na may mataas na konsentrasyon ng uranium. Kapag bumubuo ng mga deposito ng uranium, bilang isang panuntunan, ang iba pang mga radioactive na metal - radium at polonium - ay nakuha nang magkatabi. Ang mga bato na naglalaman ng uranium ay maaaring mag-iba sa komposisyon. Ang istraktura ng mga layer ay nakakaimpluwensya sa paraan ng pagkuha ng mahalagang metal.

Ayon sa mga kondisyon ng pagbuo, ang mineral ay maaaring nahahati sa:

• endogenous;
• exogenous;
• metamorphogenic.

Ayon sa uri ng mineralization, ang uranium ores ay nakikilala:

• pangunahin;
• oxidized;
• magkakahalo.

Pag-uuri ng laki ng butil:

• nagkalat (<0,015 мм);
• pinong butil (0.015–0.1 mm);
• pinong butil (0.1–3 mm);
• medium-grained (3 hanggang 25 mm);
• magaspang na butil (> 25 mm).

• molibdenum;
• anadium;
• uranium-cobalt-nickel-bismuth;
• monoore.

Pag-uuri ayon sa komposisyon ng kemikal:

• karbonat;
• iron oxide;
• silicate;
• sulfide;
• caustobiolic.

Ang mineral ay nahahati ayon sa pamamaraan ng pagproseso:

• ginagamit ang solusyon sa soda kung ang carbonate ay naroroon sa kemikal na komposisyon ng mineral;
• ang acid ay ginagamit para sa silicate na mga bato;
• Ang paraan ng pagtunaw ng blast furnace ay ginagamit kung ang komposisyon ay iron oxide.

• mahirap (< 0,1%);
• karaniwan (0.25–0.1%);
• karaniwan (0.5–0.25%);
• mayaman (1–0.5%);
• napakayaman (>1% U).

Makatuwirang magmina ng uranium kung ang nilalaman nito sa layer ng lupa ay hindi bababa sa 0.5%. Kung mayroong mas mababa sa 0.015% uranium sa layer ng bato, ito ay minahan bilang isang by-product.

Mga pamamaraan ng pagmimina ng uranium ore

Mayroong tatlong pangunahing paraan ng pagmimina ng uranium:

• bukas (o quarry);
• minahan (sa ilalim ng lupa);
• leaching.

Ang lahat ng mga pamamaraang ito ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan. Halimbawa, sa lalim ng mga deposito ng bato, komposisyon ng isotope, atbp.

Naaangkop ito sa kaso kapag ang bato ay mababaw at upang kunin ito, sapat na upang braso ang iyong sarili ng mga espesyal na kagamitan:

• trak ng basura;
• mga buldoser;
• mga loader.

Ang open-pit na paraan ng pagmimina ng uranium ay matagal nang ginagamit. Sa plus side ang pamamaraang ito– minimal na panganib ng pagkakalantad ng mga minero. Ngunit isang makabuluhang kawalan bukas na pamamaraan ay hindi na maibabalik na pinsala sa kapaligiran sa kapirasong lupa na binuo.

Ang paraan ng pagmimina ng minahan ay mas mahal mula sa isang materyal na punto ng view. Upang kunin ang uranium, nag-drill sila ng mga mina hanggang dalawang kilometro ang lalim; kung ang pagmimina ay isinasagawa nang mas malalim kaysa sa markang ito, ang gasolina ay magiging napakamahal. Sa anumang kaso, ang mga kumpanya ng pagmimina ay kinakailangang magbigay ng kasangkapan sa mga minero ng lahat ng kaugnay na kagamitan at proteksyon sa radiation. AT I-install ang mga kinakailangang sistema ng bentilasyon upang maalis ang radon at matustusan ang minahan ng sariwang hangin. Sa minahan, ang metal ay nakuha mula sa mass ng bato gamit ang drill at blast method.

Ang pamamaraan ng leaching ng pagmimina ng uranium ay itinuturing na pinakamainam. Ang mga balon ay na-drill sa bato, kung saan ang isang solusyon ay pumped - isang leaching reagent na may isang espesyal na komposisyon ng kemikal. Natutunaw ito sa kalaliman ng mga deposito ng mineral at puspos ng mahahalagang metal compound.

mga konklusyon

Ang pagmimina ng uranium gamit ang underground leaching ay nagdudulot ng mas kaunting pinsala sa kapaligiran kaysa sa mga pamamaraan na nakabalangkas sa itaas. Sa paglipas ng panahon, nagaganap ang mga proseso ng reclamation sa binuong kapirasong lupa. Ang paggamit ng paraang ito ay maaaring mabawasan gastos sa ekonomiya. Ngunit ito ay may mga limitasyon. Hindi lamang ito ginagamit sa sandstone at sa ibaba ng antas ng tubig sa lupa.

Video: Pagmimina ng uranium

Paano mina ang uranium sa Kazakhstan? aslan isinulat noong Marso 27, 2017

Ang industriya ng uranium ng Kazakhstan sa mga tuntunin ng mga kita sa badyet ng bansa ay marahil pangalawa lamang sa produksyon ng langis. Mahigit sa 25 libong mga tao ang nagtatrabaho sa industriyang ito, gayunpaman, dahil sa rehimen ng mga pasilidad, ang mga bisita sa mga minahan ng uranium ay labis na isang bihirang pangyayari.

Ngayon ay makikita natin kung paano gumagana ang Ortalyk mining enterprise, na matatagpuan sa distrito ng Suzak ng rehiyon ng South Kazakhstan.

Ang shift sa trabaho ng mga empleyado ng Ortalyk Mining Enterprise LLP ay nagsisimula sa isang mandatoryong medikal na pagsusuri

Ang mga manggagawa sa isang uranium mining enterprise ay sinusukat ang kanilang presyon ng dugo at temperatura at sinusuri din gamit ang isang breathalyzer. Bagaman, ayon sa doktor, ang alkohol ay mahigpit na ipinagbabawal sa pasilidad, at walang isang kaso kung saan ang huling pagsusuri ay "nabigo"

Pagkatapos ng medikal na pagsusuri - almusal sa canteen ng minahan

Ang mga detalye ng produksyon ay lumikha ng karagdagang mga kinakailangan sa kaligtasan - ang mga empleyado ay nagsusuot ng mga damit para sa trabaho sa isang hiwalay na locker room; ang paglabas sa shift camp at ang malinis na lugar ng minahan ay ipinagbabawal.

Ang shift foreman ay nag-isyu ng isang order - isang gawain na tumutukoy sa nilalaman, lugar ng trabaho, oras ng pagsisimula at pagtatapos, mga kondisyon para sa ligtas na pagganap, mga kinakailangang hakbang seguridad

Isa sa mga hakbang sa kaligtasan ay ang pagsusuot ng mga respirator sa mga workshop. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa paggawa ng uranium, ang mga reagents tulad ng sulfuric acid at ammonium nitrate ay ginagamit.

Ang pagmimina ng uranium ay ganap na awtomatiko. Sa control room maaari mong subaybayan ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa pasilidad

Ang pagmimina ng uranium sa Ortalyk, tulad ng sa lahat ng iba pang negosyo sa Kazakhstan, ay isinasagawa sa pamamagitan ng underground borehole leaching. Ang pamamaraang ito ay pinili dahil ito ang pinaka-friendly na kapaligiran. Ang background ng radiation sa mga patlang ay hindi naiiba sa background ng radiation sa malalaking lungsod

Ang prinsipyo ng underground leaching method ay ang mga sumusunod: ang isang 2% na solusyon ng sulfuric acid ay pumped sa ilalim ng lupa sa uranium-bearing layers, kung saan, nakikipag-ugnayan sa mga bato, dissolves uranium, pagkatapos ay ang uranium-enriched solution na ito ay pumped sa ibabaw. Sa itaas ng bawat balon ay may pump control panel

Sa silid na ito sa teritoryo ng landfill na may mga balon mayroong isang yunit ng pamamahagi ng solusyon

Ang mga empleyado ay binibigyan ng baso at sumbrero upang protektahan sila mula sa hindi kapani-paniwalang init.

Ang isang solusyon ng sulfuric acid ay ibinubomba sa mga balon sa pamamagitan ng mga tubo na ito. Ang mga balon na nagbobomba ng uranium mula sa lupa ay magkamukha.

Pagkatapos ang solusyon na may uranium ay ipinadala sa pamamagitan ng mga tubo sa workshop para sa pagproseso ng mga produktibong solusyon (sorption-regeneration cycle).

Sa pamamaraang ito ng pagmimina, humigit-kumulang 15 tonelada ng sulfuric acid kada oras ang ginagamit sa Ortalyk

Sa produksyon ng uranium, ang lahat ng mga proseso ay awtomatiko, ngunit posible rin ang manu-manong kontrol

Ang workshop na ito ay tumatanggap ng uranium solution - commercial uranium desorbate

Ang solusyon ay tumutugon sa ammonium carbonate salt upang makakuha ng concentrate ng natural na uranium - "dilaw na cake"

Sinusuri ang mga pagbabasa ng filter ng presyon

Ang yellowcake o natural na uranium concentrate ay ang huling produkto ng negosyo, na nakabalot sa mga espesyal na lalagyan. Sa totoo lang, ang uranium sa tambalang ito ay mga 45-50%. Sa taong ito ay binalak na kumuha ng 2,000 tonelada ng uranium. Ang patlang mismo ay idinisenyo para sa 25 taon ng operasyon.

Ang mga submersible pump ay halos hindi nangangailangan ng pag-aayos; tumatagal sila ng halos 30 libong oras ng pagpapatakbo. Gayunpaman, kinakailangan na patuloy na suriin at, kung kinakailangan, baguhin ang mga impeller.

Kaayon ng direktang pagkuha ng uranium, ang laboratoryo ay nagsasagawa ng pananaliksik na nagbibigay-daan para sa pinaka mahusay na pag-unlad ng deposito.

Ayon sa mga tinatanggap na pamantayan, hindi hihigit sa 3 milligrams ng uranium bawat litro ang dapat manatili sa solusyon na ipinadala pabalik sa ilalim ng lupa pagkatapos ng pagproseso, ngunit ayon sa mga resulta ng sample, ang mga pagkalugi ay hindi lalampas sa 1.2 milligrams.

Pagkatapos ng kanilang shift sa trabaho, ang mga empleyado ay kinakailangang ipasuri ang kanilang dosis ng radiation.

Nang pumunta kami sa enterprise, inaasahan namin na ang kampo ng mga manggagawa sa uranium ay magiging katulad noong unang panahon magandang panahon- mga trailer kung saan nakatira ang mga manggagawa. Gayunpaman, ang rotational camp sa Ortalyk ay mukhang ganap na naiiba - ito ay isang modernong complex ng mga gusali na mayroong lahat ng kailangan ng isang tao upang makapagpahinga pagkatapos ng trabaho.

Pagkatapos ng hapunan, maraming manggagawa ang naglalaro ng table tennis.

Ang rotational camp ay mayroon ding sariling mini-football field

Ang uranium ay isang kemikal na elemento ng pamilyang actinide na may atomic number na 92. Ito ang pinakamahalagang nuclear fuel. Ang konsentrasyon nito sa crust ng lupa ay tungkol sa 2 ppm. Kabilang sa mahahalagang mineral ng uranium ang uranium oxide (U 3 O 8), uraninite (UO 2), carnotite (potassium uranyl vanadate), otenite (potassium uranyl phosphate), at torbernite (hydrous copper uranyl phosphate). Ang mga ito at ang iba pang uranium ores ay pinagmumulan ng nuclear fuel at naglalaman ng maraming beses na mas maraming enerhiya kaysa sa lahat ng kilalang nare-recover na fossil fuel na deposito. Ang 1 kg ng uranium 92 U ay nagbibigay ng parehong enerhiya sa 3 milyong kg ng karbon.

Kasaysayan ng pagtuklas

Ang kemikal na elemento ng uranium ay siksik, matigas na metal kulay pilak-puti. Ito ay ductile, malleable at polishable. Sa hangin, ang metal ay nag-oxidize at, kapag durog, nag-aapoy. Nagsasagawa ng kuryente na medyo mahina. Ang electronic formula ng uranium ay 7s2 6d1 5f3.

Kahit na ang elemento ay natuklasan noong 1789 ng German chemist na si Martin Heinrich Klaproth, na pinangalanan ito pagkatapos ng kamakailang natuklasang planeta na Uranus, ang metal mismo ay nahiwalay noong 1841 ng French chemist na si Eugene-Melchior Peligot sa pamamagitan ng pagbawas mula sa uranium tetrachloride (UCl 4) na may potasa.

Radioactivity

Paglikha periodic table Ang Russian chemist na si Dmitri Mendeleev noong 1869 ay nakatuon sa uranium bilang ang pinakamabigat na kilalang elemento, na nanatili ito hanggang sa pagtuklas ng neptunium noong 1940. Noong 1896, natuklasan ng French physicist na si Henri Becquerel ang phenomenon ng radioactivity dito. Ang ari-arian na ito ay natagpuan sa ibang pagkakataon sa maraming iba pang mga sangkap. Alam na ngayon na ang uranium, radioactive sa lahat ng isotopes nito, ay binubuo ng pinaghalong 238 U (99.27%, kalahating buhay - 4,510,000,000 taon), 235 U (0.72%, kalahating buhay - 713,000,000 taon) at 236 U (0.000 taon). %, kalahating buhay - 247,000 taon). Ito ay nagpapahintulot, halimbawa, upang matukoy ang edad mga bato at mineral para pag-aralan mga prosesong heolohikal at ang edad ng Earth. Upang gawin ito, sinusukat nila ang dami ng lead, na siyang huling produkto ng radioactive decay ng uranium. Sa kasong ito, 238 U ang paunang elemento, at 234 U ang isa sa mga produkto. Ang 235 U ay nagbubunga ng pagkabulok na serye ng actinium.

Pagtuklas ng isang chain reaction

Ang kemikal na elementong uranium ay naging paksa ng malawakang interes at masinsinang pag-aaral matapos na matuklasan ng mga Aleman na chemist na sina Otto Hahn at Fritz Strassmann ang nuclear fission dito sa pagtatapos ng 1938 nang ito ay binomba ng mabagal na neutron. Sa simula ng 1939, iminungkahi ng American physicist na Italyano na si Enrico Fermi na kabilang sa mga produkto ng atomic fission ay maaaring mayroong mga elementarya na particle na may kakayahang bumuo chain reaction. Noong 1939, kinumpirma ng mga Amerikanong physicist na sina Leo Szilard at Herbert Anderson, pati na rin ang French chemist na si Frederic Joliot-Curie at kanilang mga kasamahan ang hulang ito. Ipinakita ng mga kasunod na pag-aaral na, sa karaniwan, 2.5 neutron ang inilabas kapag nag-fission ang isang atom. Ang mga pagtuklas na ito ay humantong sa unang self-sustaining nuclear chain reaction (12/02/1942), ang unang atomic bomb (07/16/1945), ang unang paggamit nito sa digmaan (08/06/1945), ang unang nuclear submarine ( 1955) at ang unang full-scale nuclear power plant (1957).

Mga estado ng oksihenasyon

Ang kemikal na elementong uranium, bilang isang malakas na electropositive metal, ay tumutugon sa tubig. Natutunaw ito sa mga acid, ngunit hindi sa alkalis. Ang mga mahahalagang estado ng oksihenasyon ay +4 (tulad ng sa UO 2 oxide, tetrahalides gaya ng UCl 4, at ang berdeng water ion U4+) at +6 (tulad ng sa UO 3 oxide, UF 6 hexafluoride, at ang uranyl ion UO 2 2+). Sa may tubig na solusyon, ang uranium ay pinaka-matatag sa komposisyon ng uranyl ion, na mayroon linear na istraktura[O = U = O] 2+ . Ang elemento ay mayroon ding mga estado na +3 at +5, ngunit hindi matatag ang mga ito. Ang pulang U 3+ ay mabagal na nag-oxidize sa tubig, na hindi naglalaman ng oxygen. Ang kulay ng UO 2+ ion ay hindi alam dahil ito ay sumasailalim sa disproportionation (UO 2+ ay parehong nabawasan sa U 4+ at na-oxidize sa UO 2 2+) kahit na sa mga napakalabnaw na solusyon.

Nuclear fuel

Kapag nalantad sa mabagal na mga neutron, ang fission ng uranium atom ay nangyayari sa medyo bihirang isotope 235 U. Ito ang tanging natural na nagaganap na fissile na materyal, at dapat itong ihiwalay sa isotope 238 U. Gayunpaman, pagkatapos ng absorption at negatibong beta decay, ang uranium Ang -238 ay nagiging sintetikong elementong plutonium, na nahahati sa ilalim ng impluwensya ng mga mabagal na neutron. Samakatuwid, ang natural na uranium ay maaaring gamitin sa mga converter at breeder reactor, kung saan ang fission ay sinusuportahan ng bihirang 235 U at ang plutonium ay ginawa nang sabay-sabay sa transmutation ng 238 U. Ang fissile 233 U ay maaaring synthesize mula sa malawakang nagaganap na natural na nagaganap na isotope thorium-232 para gamitin bilang nuclear fuel. Mahalaga rin ang uranium bilang pangunahing materyal kung saan nakuha ang mga sintetikong elemento ng transuranium.

Iba pang gamit ng uranium

Ang mga compound ng elemento ng kemikal ay dating ginamit bilang mga tina para sa mga keramika. Ang Hexafluoride (UF 6) ay isang solid na may kakaiba mataas na presyon mga singaw (0.15 atm = 15,300 Pa) sa 25 °C. Ang UF 6 ay napaka-reaktibo sa kemikal, ngunit sa kabila ng pagiging kinakaing unti-unti nito sa estado ng singaw, ang UF 6 ay malawakang ginagamit sa gaseous diffusion at gas centrifuge na mga pamamaraan para sa paggawa ng enriched uranium.

Ang mga organometallic compound ay isang kawili-wili at mahalagang pangkat ng mga compound kung saan ang metal-carbon bond ay nag-uugnay sa metal mga organikong grupo. Ang Uranocene ay isang organouranic compound U(C 8 H 8) 2 kung saan ang uranium atom ay nasa pagitan ng dalawang layer ng mga organikong singsing na nauugnay sa cyclooctatetraene C 8 H 8. Ang pagtuklas nito noong 1968 ay binuksan bagong lugar kimika ng organometal.

Ang naubos na natural na uranium ay ginagamit bilang proteksyon sa radyasyon, ballast, sa mga shell na nakabutas ng armor at armor ng tangke.

Nire-recycle

Ang elementong kemikal, bagama't napakasiksik (19.1 g/cm3), ay medyo mahina, hindi nasusunog na substansiya. Sa katunayan, ang mga katangian ng metal ng uranium ay tila inilalagay ito sa isang lugar sa pagitan ng pilak at iba pang tunay na mga metal at di-metal, kaya hindi ito ginagamit bilang isang materyales sa pagtatayo. Ang pangunahing halaga ng uranium ay nakasalalay sa mga radioactive na katangian ng mga isotopes nito at ang kanilang kakayahang mag-fission. Sa kalikasan, halos lahat (99.27%) ng metal ay binubuo ng 238 U. Ang natitira ay 235 U (0.72%) at 234 U (0.006%). Sa mga natural na isotopes na ito, 235 U lamang ang direktang na-fission ng neutron irradiation. Gayunpaman, kapag ito ay hinihigop, 238 U ay bumubuo ng 239 U, na sa huli ay nabubulok sa 239 Pu, isang fissile na materyal na napakahalaga para sa enerhiyang nuklear at mga sandatang nuklear. Ang isa pang fissile isotope, 233 U, ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng neutron irradiation ng 232 Th.

Mga anyo ng kristal

Ang mga katangian ng uranium ay nagiging sanhi ng reaksyon nito sa oxygen at nitrogen kahit na sa normal na kondisyon. Na may higit pa mataas na temperatura ito ay tumutugon sa malawak na saklaw alloying metal, na bumubuo ng mga intermetallic compound. Ang pagbuo ng mga solidong solusyon sa iba pang mga metal ay bihira dahil sa mga espesyal na istrukturang kristal na nabuo ng mga atomo ng elemento. Sa pagitan ng temperatura ng silid at ng melting point na 1132 °C, ang uranium metal ay umiiral sa 3 crystalline form na kilala bilang alpha (α), beta (β) at gamma (γ). Ang pagbabagong-anyo mula sa α- patungong β-estado ay nangyayari sa 668 °C at mula β hanggang γ ​​sa 775 °C. Ang γ-uranium ay may body-centered cubic crystal structure, habang ang β ay may tetragonal crystal structure. Ang α phase ay binubuo ng mga layer ng mga atomo sa isang mataas na simetriko orthorhombic na istraktura. Pinipigilan ng anisotropic distorted structure na ito ang alloying metal atoms mula sa pagpapalit ng uranium atoms o sakupin ang espasyo sa pagitan ng mga ito sa crystal lattice. Napag-alaman na ang molibdenum at niobium lamang ang bumubuo ng mga solidong solusyon.

Ore

Ang crust ng Earth ay naglalaman ng humigit-kumulang 2 bahagi bawat milyon ng uranium, na nagpapahiwatig ng malawakang paglitaw nito sa kalikasan. Ang mga karagatan ay tinatayang naglalaman ng 4.5 × 10 9 tonelada ng elementong kemikal na ito. Ang uranium ay isang mahalagang constituent ng higit sa 150 iba't ibang mineral at isang maliit na bahagi ng isa pang 50. Ang mga pangunahing mineral na matatagpuan sa magmatic hydrothermal veins at pegmatites ay kinabibilangan ng uraninite at ang variant nitong pitchblende. Sa mga ores na ito ang elemento ay nangyayari sa anyo ng dioxide, na dahil sa oksihenasyon ay maaaring mula sa UO 2 hanggang UO 2.67. Ang iba pang makabuluhang produkto sa ekonomiya mula sa mga minahan ng uranium ay autunite (hydrated calcium uranyl phosphate), tobernite (hydrated copper uranyl phosphate), coffinit (black hydrated uranium silicate) at carnotite (hydrated potassium uranyl vanadate).

Tinatayang higit sa 90% ng mga kilalang reserbang uranium na may mababang halaga ay matatagpuan sa Australia, Kazakhstan, Canada, Russia, South Africa, Niger, Namibia, Brazil, China, Mongolia at Uzbekistan. Ang malalaking deposito ay matatagpuan sa mga conglomerate rock formations ng Elliot Lake, na matatagpuan sa hilaga ng Lake Huron sa Ontario, Canada, at sa South African Witwatersrand na minahan ng ginto. Ang mga pagbuo ng buhangin sa Colorado Plateau at Wyoming Basin ng kanlurang Estados Unidos ay naglalaman din ng makabuluhang reserbang uranium.

Produksyon

Ang mga uranium ores ay matatagpuan sa parehong malapit sa ibabaw at malalim (300-1200 m) na mga deposito. Sa ilalim ng lupa, ang kapal ng tahi ay umabot sa 30 m. Tulad ng sa kaso ng mga ores ng iba pang mga metal, ang uranium ay mina sa ibabaw gamit ang malalaking kagamitan sa paglipat ng lupa, at ang pagbuo ng malalim na mga deposito ay isinasagawa gamit ang mga tradisyonal na pamamaraan ng vertical at hilig. mga minahan. Produksyon ng mundo Ang uranium concentrate noong 2013 ay umabot sa 70 libong tonelada. Ang pinaka-produktibong mga mina ng uranium ay matatagpuan sa Kazakhstan (32% ng lahat ng produksyon), Canada, Australia, Niger, Namibia, Uzbekistan at Russia.

Ang mga uranium ores ay karaniwang naglalaman lamang ng maliit na halaga ng mga mineral na naglalaman ng uranium at hindi natutunaw sa pamamagitan ng direktang pyrometallurgical na pamamaraan. Sa halip, ang mga pamamaraang hydrometallurgical ay dapat gamitin upang kunin at linisin ang uranium. Ang pagtaas ng konsentrasyon ay makabuluhang binabawasan ang pagkarga sa mga circuit ng pagpoproseso, ngunit wala sa mga kumbensyonal na pamamaraan ng benepisyasyon na karaniwang ginagamit para sa pagproseso ng mineral, tulad ng gravity, flotation, electrostatic at kahit manu-manong pag-uuri, ang naaangkop. Sa ilang mga pagbubukod, ang mga pamamaraan na ito ay nagreresulta sa makabuluhang pagkawala ng uranium.

Nasusunog

Ang hydrometallurgical processing ng uranium ores ay madalas na nauuna sa isang high-temperature calcination stage. Ang pagpapaputok ay nagde-dehydrate ng luad, nag-aalis ng mga carbonaceous na materyales, nag-oxidize ng mga sulfur compound sa hindi nakakapinsalang mga sulfate, at nag-o-oxidize sa anumang iba pang mga reducing agent na maaaring makagambala sa kasunod na pagproseso.

Pag-leaching

Ang uranium ay nakuha mula sa mga inihaw na ores sa pamamagitan ng parehong acidic at alkaline may tubig na solusyon. Para matagumpay na gumana ang lahat ng mga sistema ng leaching, ang elemento ng kemikal ay dapat na nasa simula ng mas matatag na hexavalent form o ma-oxidized sa ganitong estado sa panahon ng pagproseso.

Ang acid leaching ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng paghalo ng pinaghalong ore at lixiviant sa loob ng 4-48 oras sa temperatura ng kapaligiran. Maliban sa mga espesyal na pangyayari, ginagamit ang sulfuric acid. Ito ay ibinibigay sa mga dami na sapat upang makuha ang panghuling alak sa pH na 1.5. Karaniwang ginagamit ng mga sulfuric acid leaching scheme ang alinman sa manganese dioxide o chlorate upang i-oxidize ang tetravalent U4+ sa hexavalent uranyl (UO22+). Karaniwan, humigit-kumulang 5 kg ng manganese dioxide o 1.5 kg ng sodium chlorate bawat tonelada ay sapat para sa U 4+ oksihenasyon. Sa alinmang kaso, ang oxidized uranium ay tumutugon sa sulfuric acid upang mabuo ang uranyl sulfate complex anion 4-.

Ang ore na naglalaman ng malaking halaga ng mahahalagang mineral tulad ng calcite o dolomite ay na-leach na may 0.5-1 molar solution ng sodium carbonate. Kahit na ang iba't ibang mga reagents ay pinag-aralan at nasubok, ang pangunahing ahente ng oxidizing para sa uranium ay oxygen. Karaniwan, ang mineral ay nahuhulog sa hangin sa atmospheric pressure at sa temperatura na 75-80 °C para sa isang tagal ng panahon na depende sa partikular na komposisyong kemikal. Ang alkali ay tumutugon sa uranium upang mabuo ang madaling natutunaw na complex ion 4-.

Ang mga solusyon na nagreresulta mula sa acid o carbonate leaching ay dapat na linawin bago ang karagdagang pagproseso. Ang malakihang paghihiwalay ng mga luad at iba pang mga slurries ng ore ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga epektibong flocculating agent, kabilang ang polyacrylamides, guar gum at animal glue.

Extraction

Ang 4- at 4- complex ions ay maaaring i-sorbed mula sa kani-kanilang ion exchange resin leach solution. Ang mga espesyal na resin na ito, na nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang sorption at elution kinetics, laki ng particle, stability at hydraulic properties, ay maaaring gamitin sa iba't ibang teknolohiya sa pagpoproseso, tulad ng fixed at moving bed, ion exchange resin sa basket pulp at tuloy-tuloy na uri. Karaniwan, ang mga solusyon ng sodium chloride at ammonia o nitrates ay ginagamit upang matunaw ang sorbed uranium.

Ang uranium ay maaaring ihiwalay mula sa acidic ore na alak sa pamamagitan ng solvent extraction. Ang mga alkylphosphoric acid, pati na rin ang pangalawang at tertiary alkylamines, ay ginagamit sa industriya. Sa pangkalahatan, ang solvent extraction ay mas gusto kaysa sa mga paraan ng pagpapalitan ng ion para sa acid filtrates na naglalaman ng higit sa 1 g/L uranium. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay hindi naaangkop sa carbonate leaching.

Ang uranium ay dinadalisay sa pamamagitan ng pagtunaw sa nitric acid upang mabuo ang uranyl nitrate, kinuha, crystallized at calcined upang bumuo ng UO 3 trioxide. Ang pinababang dioxide na UO2 ay tumutugon sa hydrogen fluoride upang bumuo ng thetafluoride UF4, kung saan ang uranium metal ay nababawasan ng magnesium o calcium sa temperatura na 1300 °C.

Ang Tetrafluoride ay maaaring i-fluorina sa 350 °C upang bumuo ng UF 6 hexafluoride, na ginagamit upang paghiwalayin ang enriched uranium-235 sa pamamagitan ng gaseous diffusion, gas centrifugation o liquid thermal diffusion.

Gaano karaming mineral ang kinakailangan upang makagawa ng mababang enriched uranium bilang gasolina para sa mga nuclear power plant? Karaniwang tinatanggap na ang fuel uranium ay uranium kung saan ang nilalaman ng uranium-235 isotope ay nadagdagan sa 4%. Ang natural na ore ay naglalaman lamang ng 0.7% ng isotope na ito, na nangangahulugang ang konsentrasyon nito ay dapat tumaas ng 6 na beses.

Hayaan mong ipaalala ko sa iyo na ang Europa at Estados Unidos hanggang 80s ay nagpayaman ng uranium lamang sa "mga grids", na gumagastos ng malaking halaga ng kuryente sa gawaing ito. Isang teknolohikal na sandali, ngunit, tulad ng sinasabi nila, na may mahusay na mga kahihinatnan. Ang natural na uranium hexafluoride ay maaaring "sipsipin" kasama ang ika-235 na isotope hanggang sa huminto ito, upang ang isang kaunting halaga ay nananatili sa "mga buntot". Ngunit ano ang ibig sabihin nito sa kaso ng paraan ng pagsasabog? Higit pang "grids" malaking dami mga lalagyan para sa paunang hexafluoride at, siyempre, mas maraming gastos sa enerhiya. At lahat ng ito ay nagpapataas ng gastos, nakakasira mga tagapagpahiwatig ng ekonomiya, pagbabawas ng kita. Hindi kawili-wili, sa pangkalahatan. Samakatuwid, sa Western "tails" ng uranium-235 mayroong 0.3%, at 0.4% ang napupunta sa karagdagang trabaho. Sa ganitong "mga buntot" ang larawan ay ang mga sumusunod: para sa 1 kg ng LEU, 8 kg ng ore + 4.5 SWU (separation work units) ay kinakailangan.

Para sa mga tinahi na jacket, ang larawan ay at nananatiling medyo naiiba - pagkatapos ng lahat, ang gawain ng aming "mga karayom" ay mas mura. Tandaan - ang "karayom" ay nangangailangan ng 20-30 beses na mas kaunting kuryente sa bawat 1 RU. Walang partikular na punto sa pag-save ng trabaho sa paghihiwalay; ang paunang uranium hexfluoride ay "pinisil" nang mas lubusan: 0.2% ng uranium-235 ay nanatili sa aming "mga buntot", 0.5% ay ginamit para sa karagdagang gawaing pagpapayaman. Tila 0.1% lamang ang pagkakaiba, bakit bigyang pansin ang gayong maliit na bagay? Ngunit hindi ito gaanong simple: sa aming "mga karayom", upang makakuha ng 1 kg ng LEU, 6.7 kg ng ore + 5.7 SWU ay kinakailangan. Mas mababa ang 1.3 kg ng ore - ibig sabihin, mas maingat naming tinatrato ang aming subsoil kaysa sa mga demokrata.

Ngunit hindi lang iyon. Ang 1 SWU sa aming mga centrifuges ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang 20 dolyares, sa "grids" 1 SWU ay nagkakahalaga mula 70 hanggang 80. Nangangahulugan ito na para sa Kanluran, isang deposito ng uranium kung saan ang halaga ng mineral, halimbawa, 100 dolyar, ay napakamahal. Gumamit tayo ng calculator para kalkulahin ang 1 kg ng LEU para maging malinaw ito.

1 kg LEU = 8 kg ore + 4.5 SWU, ibig sabihin

1 kg LEU = 8 x 100 + 4.5 x 70 = $1,115.

Ngayon inilalagay namin ang aming mga numero at nakukuha namin:

1 kg LEU = 6.7 kg ore + 5.7 SWU

1 kg LEU = 6.7 x 100 + 5.7 x 20 = $784

Nangangahulugan ito na ang deposito ng uranium, na para sa sibilisadong Kanluran ay masyadong mahal para sa atin, ay ganoon lang. Sa halos lahat, para sa ating teknolohiya ay may HIGIT na uranium sa Earth kaysa sa teknolohiyang Kanluranin. Mula sa sandaling pinagkadalubhasaan ng Europa ang mga centrifuges ng Zippe, ang mga reserbang uranium sa mga istatistika ng mundo ay tumaas nang husto, kahit na ang mga kapatid na geologist ay hindi nagtaas ng isang daliri para dito: ang mga dating natuklasang deposito ay nagsimulang kinilala bilang komersyal na kumikita, iyon lang. Ngunit ang URENCO ay nagbukas ng mga centrifuges nito noong dekada 80, at ang mga nuclear power plant sa Europa at Estados Unidos ay lumitaw nang mas maaga, tama ba? Nangangahulugan ito na mula noong huling bahagi ng 40s ng huling siglo, ang mga deposito ng uranium ay pinagsamantalahan sa napakalaking sukat, nang hindi nagtitipid sa mga natural na ores. Sa halos pagsasalita, ang Kanluran ay "pinatay" ang sunud-sunod na larangan, tumalon sa mga bago. At ang napaka hindi matipid na Mordor ay hindi nagmamadali: nakakita sila ng isang deposito at sinipsip ito nang tuyo, nang walang pagkabahala at walang pagmamadali. Kasabay nito, hindi natin dapat kalimutan iyon sa lahat ng mga taon malamig na digmaan Ang mga bansang nuklear ay napaka-aktibong nagdaragdag ng kanilang mga reserbang antas ng armas, lubos na pinayaman na uranium, at nangangailangan ito ng higit pang natural na uranium ore. Halos, 1 kg ng HEU ay tumatagal ng 275 kg ng ore, at ang bilang ng HEU sa mga bansa ng nuclear club ay daan-daang tonelada. At ang HEU ay hindi lamang isang sandata - pinapagana nito ang mga submarine reactor, at pinapagana nito ang maraming research reactor. Sa pangkalahatan, kinain ng sangkatauhan ang mga uranium ores nito nang napaka, napaka intensive, at ang masasabi mo at ako sa aming depensa ay hindi kami ang unang nagsimula.

May isa pang bagay na kailangan mong malaman. Kapag sinabi nila sa amin: "napakaraming tonelada ng uranium ore ang namina," mahalagang maunawaan na hindi namin pinag-uusapan ang tungkol sa mga bundok ng ilang uri ng mga pebbles o metal ingots. Sa industriya ng uranium, ang lahat ng mga reserbang mineral ay tradisyonal na na-convert sa uranium concentrate - mas tiyak, U3 O8, oxide-oxide. Ayon sa kaugalian, ito ay isang dilaw na pulbos at tinatawag na "dilaw na cake", ngunit ito ngayon ay medyo luma na. Sa proseso ng mineral beneficiation, isang buong cycle ng pagproseso nito ay ginagamit, isa sa mga bahagi na iniihaw. SA mga nakaraang taon Ang iba't ibang mga halaman ay gumagamit ng iba't ibang mga temperatura, kaya ang kulay ng uranium concentrate ay ibang-iba - mula sa madilim na berde hanggang sa itim. Ngunit ang pamamaraan ng pagproseso ng mineral ay isang hiwalay na paksa, medyo malaki, at sinusubukan pa rin naming malaman ang mga deposito at produksyon. Isantabi natin ito, ngunit tandaan: lahat ng pinag-uusapan tungkol sa uranium ore ay tungkol sa uranium concentrate. At ito ay tama - ang mga ores na ito ay ibang-iba rin iba't ibang dami naglalaman ang mga ito ng uranium, kaya imposibleng gawin nang walang ganoong "standardization".

Kailan natuklasan ng mga tao ang metal na ito at bakit, sa katunayan, ito ay tinatawag na "uranium"? Ang kwento ay luma na, ngunit kawili-wili. Ngayon alam mo at ko kung ano ang radiation at tama na hindi natin ito matitiis at natatakot tayo dito. At sa mga naunang panahon, ang mga tao ay walang alam tungkol sa radiation - marahil iyon ang dahilan kung bakit hindi sila nagdusa mula dito?.. Kabilang sa mga ores at mineral sa mga minahan ng pilak, ang mga minero sa medieval ay madalas na nakatagpo ng isang itim na mabigat na mineral - ang tinatawag na resin blende. Ito ay tiyak na kilala na ang panlilinlang ay kilala mula noong 1565 - pagkatapos ito ay natuklasan sa Ore Mountains ng Saxony, ngunit sa ilang kadahilanan espesyal na aplikasyon hindi nila ito ginawa para sa kanya. Noong 1789, ang German analytical chemist na si Martin Klaproth ay naging interesado sa mineral na ito at nagpasya na suriin ito nang maayos sa kemikal. Ang mineral ay dinala sa kanyang laboratoryo mula sa minahan ng Jachimovo, sa ngayon ay Czech Republic. Nang maglaon, natuklasan nina Becquerel at Curie ang mga mineral mula sa parehong Jahimivo, kaya ipinapanukala kong isulat ito tulad nito:

Ang "tinubuang-bayan" ng uranium ay ang Czech Republic.

Martin Klaproth

Ang kimika ng Klaproth ay napakasipag: natunaw niya ang mga mineral sa iba't ibang temperatura, na may at walang hangin, ibinuhos sa lahat ng uri ng mga acid at aqua regia, hanggang sa, sa huli, nakakuha siya ng isang sintered mass na may malinaw na nakikitang mga butil ng metal. Nangyari ito noong 1789 - 8 taon matapos matuklasan ng mga astronomo ang isang dating hindi kilalang planeta, na tinawag nilang Uranus. Narito ang isinulat mismo ni Klaproth tungkol dito: "Noon, ang pagkakaroon ng 7 planeta lamang ang nakilala, na katumbas ng 7 metal, na nagtataglay ng mga pangalan ng mga planeta. Kaugnay nito, ipinapayong, kasunod ng tradisyon, na pangalanan ang bagong metal ayon sa bagong natuklasang planeta. Ang salitang "uranium" ay nagmula sa Griyego para sa "langit", at sa gayon ay maaaring mangahulugan ng celestial na metal. Hindi sila nakikipagtalo sa mga natuklasan - kaya ngayon ay nakikitungo tayo sa napaka "makalangit na metal".

Si Klaproth mismo, gayunpaman, ay nabigo na makakuha ng purong uranium; ito ay nakamit lamang noong 1840 ni E.M. Peligo. Noong 1896, natuklasan ni Becquerel na ang mga uranium compound ay nag-iilaw ng photographic paper - kaya nagsimula ang pag-aaral ng radioactivity. Ang sangkatauhan ay dahan-dahang kumilos patungo sa pinakakakila-kilabot at kakila-kilabot na sandata, patungo sa pinakamalaking "imbak ng enerhiya"...

uranium ore

Mula sa pananaw ng mga geologist sa Earth, ang uranium ore ay hindi lamang marami, ngunit marami. Ngunit hindi lahat ng uranium mineral ay tumatanggap ng ipinagmamalaking pangalan na "ore": ang mga mineral na kung saan mayroong napakakaunting uranium at maraming basurang bato ay hindi itinuturing na ores. Ang magagandang ores ay itinuturing na mga mineral na naglalaman ng higit sa 0.1% uranium (1 kg bawat 1000 kg ng bato), ngunit may mga pagbubukod. Halimbawa, sa South Africa, sa deposito ng Witwatersland, ang uranium ay nakuha mula sa ore kung saan ang konsentrasyon nito ay 0.01% lamang, at minahan sa isang pang-industriya na sukat. Paano kaya? Oo, ang makalangit na metal na ito ay hindi simple - madalas itong matatagpuan sa parehong mga bato kung saan matatagpuan ang ginto. Dahil sila ay "pumupili" ng ginto mula sa batong ito, bakit hindi "pumili" ng isang tambak ng uranium - iyon ang lohika. Ang ginto ay ang pangunahing layunin ng pagproseso ng mineral, ang uranium ay isang pangalawang layunin. Ang "Kadalasan" ay mayroon ding numerical na kahulugan: 12% ng uranium sa mundo ay isang by-product mula sa ginto at iba pang mga minahan. Sa USA, halimbawa, ang uranium ay nakuha mula sa mga bato na may konsentrasyon na karaniwang 0.008% - mula sa Florida phosphorite. Ang pangunahing produksyon ay posporus, uranium - sa kasaganaan... Buweno, kung hindi mo hawakan ang gayong mga kakaibang bagay, kung gayon ang uranium ores ayon sa kanilang nilalaman ay nahahati sa 4 na uri: mayaman - na may nilalamang uranium na higit sa 1% ; karaniwan - mula 0.1 hanggang 1.0%; mahirap - mula 0.03 hanggang 0.1% at mahirap - mas mababa sa 0.03%.

Ang mga uranium ores ay nahahati din sa 5 klase depende sa teknolohiyang ginamit upang kunin at iproseso ang celestial metal. Halos, anong uri ng mga halaman sa pagpoproseso ang dapat gawin malapit sa mga deposito. Ito rin ay isang tradisyon: dahil ang konsentrasyon ng uranium ay palaging mababa, walang sinuman ang nag-iisip tungkol sa pagdadala ng milyun-milyong toneladang bato kahit saan. Mine, mine, quarry at back-to-back - lahat ng kailangan mo para sa pagproseso.

Gayunpaman, hindi ito lahat ng uri ng pag-uuri ng mga uranium ores: dahil lahat tayo ay nabubuhay sa isang mundo kung saan ang kita ay pinakamahalaga, marahil ang pangunahing pag-uuri ay batay sa halaga ng panghuling produkto (ang parehong uranium concentrate, yellowcake). Isang uri ng pangkalahatang tagapagpahiwatig kung saan ang lahat ng mga detalye ay itinapon - ano ang konsentrasyon ng uranium sa mineral, kung paano ito mina at dinalisay, kung magkano ang gastos sa imprastraktura. Hindi mahalaga kung ano ang nangyari NOON, ang mahalaga ay kung gaano kalaki ang naging resulta. Mayroon lamang 3 kategorya: 1) mga deposito kung saan ang halaga ng 1 kg ng concentrate ay mas mababa sa $40 kada kilo; 2) kung saan ang halaga ay mula 40 hanggang 80 dolyar kada kilo; 3) kung saan ang halaga ay mula 80 hanggang 130 dolyar kada kilo. Anumang bagay na higit sa $130 ay "hindi natatangi" ngayon, dahil ito ay napakamahal. Ngunit hanggang kailan magtatagal ang gayong kapabayaan at pamahiin? Hanggang 2006, itinuturing ng IAEA na ang uranium ay napakamahal at may presyong higit sa $80/kg, ngunit ngayon ay nagpasya na ang mga centrifuges ay kailangang wastong pahalagahan - ang mababang halaga ng pagpapayaman ay ginagawang posible upang ganap na ligtas na gumamit ng mineral na nagkakahalaga ng higit sa $80. Ang aming mga 10th generation centrifuges ay nagsimula nang gamitin, kaya't hindi maitatanggi na pagkaraan ng ilang panahon ang $130 bar ay hindi na magiging "cut-off". Sa isang kaharian ng kadiliman at kakila-kilabot na may ekonomiyang gutay-gutay, nagsimula ang industriyal na operasyon ng BN-800 fast neutron reactor, ang BN-1200 ay idinisenyo, sa 2020 ay binalak ding maglunsad ng lead reactor sa ilalim ng “Breakthrough ” proyekto, sa pamamagitan ng 2030 ay may pag-asa para sa pagpapatupad ng isang closed nuclear cycle.

Gayunpaman, huwag tayong magpakasawa sa mga proyekto at hypotheses - isipin natin kung ano ang mayroon tayo ngayon. Noong 2006, pinaniniwalaan na mayroong 5,000,000 tonelada ng uranium ores sa ikatlong planeta mula sa Araw; ang susunod na ulat ng IAEA ay inilabas noong 2010. Sa ulat na ito unang kinilala ang mga centrifuges bilang ang tanging paraan ng pagpapayaman ng uranium ngayon, at sa unang pagkakataon ang "cut-off" na bar ay itinaas mula $80/kg hanggang $130/kg. Ang bagong bilang para sa uranium ore reserves sa Earth ay 6,306,300 tonelada. Inuulit ko - hindi ito isang pagtaas dahil sa mga bagong deposito, ito ang paglipat ng mga geological ores sa mga pang-industriya. At naganap ito sa isang simpleng dahilan - kinilala ng IAEA: lahat maliban sa centrifuges ay masama, at hindi na natin ito maaalala. Ang pagtaas sa mga na-extract na ores ay 26% - nang walang karagdagang pamumuhunan sa geological exploration.

Hindi madalas sa kasaysayan ng sibilisasyon ang pag-unlad ng teknolohiya ay nagkaroon ng malubhang epekto sa geopolitics, at ang uranium at centrifuges ay isa sa mga ganitong kaso. Alamin natin kung ano ang ibig sabihin ng paglitaw ng komersyal na interes sa mga deposito ng uranium, na hanggang noon ay nanatiling hindi nagalaw sa loob ng maraming taon. Una, nakita ng mga bansa ng "atomic club" ang kanilang interes sa mga teritoryo kung saan matatagpuan ang mga deposito na ito. Halimbawa, ang mga deposito sa rehiyon ng Kirovograd ay naging interesado hindi lamang sa Ukraine... Pangalawa, nakita ng mga bansang hindi bahagi ng "atomic club" na maaaring magkaroon din ng sapat na uranium para sa kanila. At hindi ito ang aking teoretikal na katha: sa katatapos lang na Atomexpo 2016, naroroon ang mga delegasyon mula sa 52 bansa, at 32 lang ang may nuclear energy sa kahit anong anyo. 20 bansa ang mga bagong dating na nakadama ng pag-asa.

Calculator

Hayaang sabihin sa iyo ng calculator kung ano ang kawili-wili tungkol sa uranium. Mayroon kaming 6,306,300 tonelada ng ore, kung saan ang nilalaman ng uranium-235 (na, sa katunayan, "nasusunog" sa mga nuclear power plant reactors) ay may average na 0.72%. Samakatuwid, kung ang lahat ng uranium ore ay na-convert sa uranium-235, mayroon tayong 45,405 tonelada nito. Sa mga tuntunin ng halaga ng enerhiya, ang 1 tonelada ng uranium-235 ay tumutugma sa 2,000,000 tonelada ng gasolina. Alinsunod dito, ang muling pagkalkula ng mga reserbang uranium-235 sa katumbas ng langis ay 90.81 bilyong tonelada ng langis. Marami ba o kaunti? Ang mga napatunayang reserbang langis sa Earth ngayon ay 200 bilyong tonelada. Ang reserbang uranium ay halos kalahati, halos 50%. At ano ang mga prospect? Ang teknolohiya ng paggawa ng langis ay dinala sa halos pagiging perpekto, ang teknolohiya ng pagproseso nito ay magkatulad. Upang madagdagan ang mga reserbang langis, kailangan mong a) patuloy na maghanap ng mga bago at bagong larangan, na, dahil sa kasalukuyang mga presyo ng hydrocarbon, ay bumabagal sa loob ng dalawang taon na ngayon; b) sumang-ayon na ang langis ay magiging mas mahal lamang sa paglipas ng mga taon, dahil may mas kaunti at mas kaunti nito. Ang langis ng shale, na pinag-uusapan ng mga Bolshevik, Menshevik at iba pa, oo, sa kasalukuyang antas ng presyo ay hindi kawili-wili, ngunit sa lalong madaling panahon darating ang sandali na ang mga reserba nito ay kailangang gamitin, at hindi lamang sa Estados Unidos.

Ngunit sa uranium ang larawan ay medyo naiiba, higit na hindi malinaw. Hindi pa kami nabubunyag ng impormasyon tungkol sa kung para saan ang halaga ng 1 SWU kamakailang mga henerasyon Rosatom centrifuges - at nakita na natin kung paano madaragdagan ng teknolohiya ng pagpapayaman ang uranium ore reserves. Ang operasyon ng BN-800 ay nagsimula pa lamang, ang BN-1200 ay nasa mga guhit lamang, makikita natin ang mga resulta ng proyektong "Breakthrough" sa 2020 lamang. Ngunit sabihin natin nang walang labis na kahinhinan (hangga't maaari, sa huli) makasaysayang katotohanan: para sa buong pag-iral proyektong nuklear walang mga pagkakamali sa pag-unlad ng teknolohiya sa bahagi ng dating Ministry of Medium Machine Building, ang dating Ministry of Atomic Energy at ang kasalukuyang Rosatom. Mayroong ilang mga pagkukulang at pagkukulang, oo, ngunit ang pangkalahatang linya ng pag-unlad, harapin natin ito, hindi kailanman nasira kahit isang beses.

Sa palagay ko, siyempre, walang dahilan upang hindi maniwala na ang pakikibaka ni Rosatom para sa isang saradong nuclear cycle ay magtatapos sa tagumpay. Mukhang masyadong matapang ang pahayag na ito sa iyo? Tumingin tayo sa paligid, sandali na nagpapahintulot sa ating sarili na kalimutan na ang pangunahing tagumpay ng sangkatauhan ay ang pinakabagong modelo ng iPhone. Hindi lamang ang "mga lumang kliyente", tulad ng Hungary, Iran at Finland, China at India, ay pumipirma ng mga kontrata para sa pagtatayo ng mga nuclear power plant sa pagiging maaasahan ng ating mga teknolohiya. Sa unang pagkakataon, lilitaw ang mga nuclear power plant sa Egypt, Vietnam, Belarus, Turkey, Bangladesh, Indonesia - at ang mga ito ay mga nuclear power plant. produksyon ng Russia. Nangangahulugan ito na hindi lang ako ang naniniwala sa ating mga teknolohiya at sa kanilang progresibong pag-unlad. At hindi lang ako ang nagtitiwala na sa susunod na paglukso sa pag-unlad ng teknolohiya, ang mga reserbang uranium ay maaaring maging mas malaki kaysa sa mga reserbang hydrocarbon... At huwag nating bawasan ang isa pang posibleng reserba ng uranium - mga bagong deposito. Mayroong, halimbawa, isang bansa kung saan ang antas ng pag-unlad ng teritoryo sa pamamagitan ng paggalugad ng geological ay hindi pa rin lumalampas sa 60% - Russia. May mga bansa kung saan walang oras para sa geological exploration - halimbawa, Afghanistan, Eritrea.

Ngunit ang pagsasaalang-alang sa mga prospect ng nuclear energy ay isang hiwalay at napakaseryosong paksa na dapat iwanang mamaya. At ang tala na ito ay isang panimulang tala sa "Uranium Dungeons," kung saan nais kong imungkahi na tingnan kung ano ang nangyari, kung ano ang nangyari, at kung paano tayo dumating sa ganitong uri ng buhay. Siyempre, hindi makukumpleto ang mga bagay kung walang mga kuwento tungkol sa mga bagong iPhone mula sa napakalakas na USA. Mayroon akong mga ito at, gaya ng dati, hindi na kailangang mag-imbento ng anuman.

Sa pakikipag-ugnayan sa