Уран кені. Уран кені қалай өндіріледі? Ресейдегі уран кені

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Периодтық жүйенің радиоактивті элементтері ашылғанда, адам ақыры оларға қосымша ойлап тапты. Бұл уранмен болған жағдай. Ол әскери мақсатта да, азаматтық мақсатта да пайдаланылды. Уран кені өңделді, алынған элемент бояу-лак және шыны өнеркәсібінде қолданылды. Оның радиоактивтілігі анықталғаннан кейін ол атом энергетикасында қолданыла бастады. Бұл отын қаншалықты таза және экологиялық таза? Бұл әлі талқыланып жатыр.

Табиғи уран

Табиғатта уран таза күйінде жоқ – ол руда мен минералдардың құрамдас бөлігі болып табылады. Негізгі уран кені – карнотит және шайыр. Сондай-ақ, бұл стратегиялық химиялық элементтің айтарлықтай кен орындары сирек жер және шымтезек минералдарынан табылды - ортит, титанит, циркон, монацит, ксенотим. Уран кен орындары қышқыл ортасы бар және кремнийдің жоғары концентрациясы бар тау жыныстарында кездеседі. Оның серіктері кальцит, галена, молибденит және т.б.

Әлемдік депозиттер мен резервтер

Бүгінгі күнге дейін жер бетінің 20 шақырымдық қабатында көптеген кен орындары барланған. Олардың барлығында уранның орасан зор тоннасы бар. Бұл сома адамзатты көптеген жүздеген жылдар бойы энергиямен қамтамасыз етуге қабілетті.алға. Уран рудасының ең көп көлемі бар жетекші елдер: Австралия, Қазақстан, Ресей, Канада, Оңтүстік Африка Республикасы, Украина, Өзбекстан, АҚШ, Бразилия, Намибия.

Уран түрлері

Радиоактивтілік химиялық элементтің қасиеттерін анықтайды. Табиғи уран оның үш изотопынан тұрады. Оның екеуі радиоактивті қатардың ата-бабалары. Уранның табиғи изотоптары ядролық реакциялар мен қаруларға отын жасау үшін қолданылады. Сондай-ақ, уран-238 плутоний-239 өндіру үшін шикізат ретінде қызмет етеді.

Уран изотоптары U234 U238 еншілес нуклидтері болып табылады. Олар ең белсенді деп танылады және күшті сәулеленуді қамтамасыз етеді. U235 изотопы жоғарыда аталған мақсаттарда сәтті қолданылғанымен 21 есе әлсіз - оның қосымша катализаторларсыз ядролық тізбекті реакцияны ұстап тұру мүмкіндігі бар.

Табиғидан басқа уранның жасанды изотоптары да бар. Бүгінгі таңда мұндай 23 белгілі, олардың ең маңыздысы - U233. Ол баяу нейтрондардың әсерінен белсендіру қабілетімен ерекшеленеді, ал қалғандары жылдам бөлшектерді қажет етеді.

Кендердің классификациясы

Уран барлық жерде, тіпті тірі организмдерде де кездеседі, бірақ оны қамтитын қабаттар әртүрлі болуы мүмкін. Бұл экстракция әдістеріне де байланысты. Уран кені келесі параметрлер бойынша жіктеледі:

1. Қалыптасу жағдайлары – эндогендік, экзогендік және метаморфогендік кендер.
2. Уран минерализациясының табиғаты уранның бастапқы, тотыққан және аралас рудалары болып табылады.
3. Жиынтық өлшемі жәнеминералдардың түйіршіктері - ірі түйіршікті, орташа түйіршікті, ұсақ түйіршікті, ұсақ түйіршікті және дисперсті кен фракциялары.
4. Қоспалардың пайдалылығы - молибден, ванадий және т.б.
5. Қоспалардың құрамы - карбонат, силикат, сульфид, темір оксиді, каустобиолит.

Уран рудасының жіктелуіне байланысты одан химиялық элемент алудың жолы бар. Силикатты әртүрлі қышқылдармен, карбонатты – сода ерітінділерімен өңдейді, каустобиоолитті жағу арқылы байытады, ал темір оксиді домна пешінде балқытады.

Уран кені қалай өндіріледі

Кез келген тау-кен кәсіптеріндегі сияқты, уранды тау жыныстарынан алудың белгілі бір технологиясы мен әдістері бар. Барлығы да литосфера қабатында қандай изотоптың болуына байланысты. Уран кені үш жолмен өндіріледі. Экономикалық негізделген элементті тау жыныстарынан оқшаулау оның 0,05-0,5% көлемінде болған кездегі болып табылады. Өндірудің шахталық, карьерлік және сілтілеу әдісі бар. Олардың әрқайсысын пайдалану изотоптардың құрамына және тау жыныстарының тереңдігіне байланысты. Уран кенін карьерде өндіру таяз жағдайда мүмкін. Әсер ету қаупі ең аз. Техникада проблема жоқ – бульдозер, жүк тиегіш, самосвалдар кеңінен қолданылады.

Кен өндіру қиынырақ. Бұл әдіс элемент 2 километрге дейінгі тереңдікте пайда болған және экономикалық тұрғыдан тиімді болған кезде қолданылады. Мақсатты түрде өндіру үшін тау жынысында уранның жоғары концентрациясы болуы керек. Адатта қамтамасыз етіңізмаксималды қауіпсіздік, бұл уран кенін жер астында өндіру тәсіліне байланысты. Жұмысшылар комбинезонмен қамтамасыз етілген, жұмыс уақыты қатаң шектелген. Шахталар лифттермен, жақсартылған желдеткішпен жабдықталған.

Шаймалау – үшінші әдіс – экологиялық және тау-кен кәсіпорны қызметкерлерінің қауіпсіздігі тұрғысынан ең таза. Бұрғыланған ұңғымалар жүйесі арқылы арнайы химиялық ерітінді айдалады. Ол су қоймасында ериді және уран қосылыстарымен қаныққан болады. Содан кейін ерітінді сорып, өңдеу зауыттарына жіберіледі. Бұл әдіс анағұрлым прогрессивті, оны қолдануға бірқатар шектеулер болғанымен, экономикалық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.

Украинадағы депозиттер

Ел ядролық отын өндірілетін элемент кен орындарының бақытты иесі болып шықты. Болжам бойынша, Украинадағы уран рудаларында 235 тоннаға дейін шикізат бар. Қазіргі уақытта шамамен 65 тоннаны құрайтын кен орындары ғана расталды. Белгілі бір сома пысықталды. Уранның бір бөлігі ел ішінде пайдаланылды, бір бөлігі экспортқа жіберілді.

Кировоград уран кенді ауданы негізгі кен орны болып саналады. Уранның мөлшері төмен – тау жыныстарының тоннасына 0,05-тен 0,1%-ға дейін, сондықтан материалдың құны жоғары. Нәтижесінде алынған шикізат Ресейде электр станциялары үшін дайын отын штангаларына айырбасталады.

Екінші ірі кен орны – Новоконстантиновское. Тау жынысындағы уранның мөлшері Кировоградскоемен салыстырғанда құнын 2 есеге жуық төмендетуге мүмкіндік берді. Алайда 90-шы жылдардан бері игеру жүргізілмеді, барлық шахталар су астында қалды. Ресеймен саяси қарым-қатынастың шиеленісуіне байланысты Украина атом электр станцияларына жанармайсыз қалуы мүмкін.

Ресей уран кені

Уран өндіру бойынша Ресей Федерациясы дүние жүзіндегі басқа елдердің арасында бесінші орында. Ең танымал және қуатты Хиагдинское, Количканское, Источное, Кореткондинское, Намарусское, Добрынское (Бурятия Республикасы), Аргунское, Жерловое (Чита облысы). Чита облысы барлық өндірілген ресейлік уранның 93%-ын өндіреді (негізінен ашық және шахталық әдістермен).

Бурятия мен Қорғандағы кен орындарының жағдайы сәл басқаша. Бұл аймақтарда Ресейдегі уран кені сілтісіздену арқылы шикізатты алуға мүмкіндік беретіндей етіп қойылады.

Ресейде барлығы 830 тонна уранның кен орындары болжануда, 615 тоннаға жуық расталған қор бар. Бұл сондай-ақ Якутия, Карелия және басқа аймақтардағы кен орындары. Уран стратегиялық жаһандық шикізат болғандықтан, цифрлар дәл болмауы мүмкін, өйткені көптеген деректер жіктелген, тек белгілі бір адамдар санаты оларға қол жеткізе алады.