خام اليورانيوم. كيف يتم تعدين خام اليورانيوم؟ خام اليورانيوم في روسيا

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

عندما تم اكتشاف العناصر المشعة في الجدول الدوري ، توصل شخص في النهاية إلى تطبيق لها. هذا ما حدث مع اليورانيوم. تم استخدامه للأغراض العسكرية والمدنية على حد سواء. تمت معالجة خام اليورانيوم ، واستخدم العنصر الناتج في صناعات الطلاء والورنيش والزجاج. بعد اكتشاف نشاطه الإشعاعي ، بدأ استخدامه في الطاقة النووية. ما مدى نظافة هذا الوقود وصديقه للبيئة؟ هذا لا يزال قيد المناقشة.

اليورانيوم الطبيعي

في الطبيعة ، لا يوجد اليورانيوم في شكله النقي - إنه مكون من خام ومعادن. خام اليورانيوم الرئيسي هو الكارنيت والبيتشبلند. أيضًا ، تم العثور على رواسب كبيرة من هذا العنصر الكيميائي الاستراتيجي في معادن الأرض النادرة والجفت - الأورثيت ، والتيتانيت ، والزركون ، والمونازيت ، والزينوتيم. يمكن العثور على رواسب اليورانيوم في الصخور ذات البيئة الحمضية وتركيزات عالية من السيليكون. رفاقه هم الكالسيت ، الجالينا ، الموليبدينيت ، إلخ.

الودائع والاحتياطيات العالمية

حتى الآن ، تم استكشاف العديد من الرواسب في طبقة طولها 20 كيلومترًا من سطح الأرض. تحتوي جميعها على عدد ضخم من أطنان اليورانيوم. هذا المقدار قادر على تزويد البشرية بالطاقة لمئات السنين.إلى الأمام. الدول الرائدة التي يوجد فيها خام اليورانيوم بأكبر حجم هي أستراليا وكازاخستان وروسيا وكندا وجنوب إفريقيا وأوكرانيا وأوزبكستان والولايات المتحدة الأمريكية والبرازيل وناميبيا.

أنواع اليورانيوم

يحدد النشاط الإشعاعي خصائص العنصر الكيميائي. يتكون اليورانيوم الطبيعي من ثلاثة من نظائره. اثنان منهم من أسلاف السلسلة المشعة. تُستخدم نظائر اليورانيوم الطبيعية في إنتاج وقود للتفاعلات والأسلحة النووية. أيضا ، اليورانيوم 238 بمثابة مادة خام لإنتاج البلوتونيوم 239.

نظائر اليورانيوم U234 هي نوكليدات ابنة لـ U238. يتم التعرف عليها على أنها الأكثر نشاطًا وتوفر إشعاعًا قويًا. يعتبر النظير U235 أضعف بمقدار 21 مرة ، على الرغم من أنه تم استخدامه بنجاح للأغراض المذكورة أعلاه - لديه القدرة على الحفاظ على تفاعل نووي متسلسل بدون محفزات إضافية.

بالإضافة إلى نظائر اليورانيوم الطبيعية ، هناك أيضًا نظائر اصطناعية لليورانيوم. يوجد اليوم 23 شخصًا معروفًا ، أهمها - U233. تتميز بقدرتها على التنشيط تحت تأثير النيوترونات البطيئة ، بينما تتطلب الباقي جسيمات سريعة.

تصنيف الركاز

على الرغم من أنه يمكن العثور على اليورانيوم في كل مكان تقريبًا - حتى في الكائنات الحية - يمكن أن تكون اللحامات التي تحتوي عليه من أنواع مختلفة. هذا يعتمد أيضًا على طرق الاستخراج. يصنف خام اليورانيوم وفقًا للمعايير التالية:

1. ظروف التكوين - خامات داخلية وخارجية ومتحولة.
2. طبيعة تمعدن اليورانيوم هي خامات اليورانيوم الأولية المؤكسدة والمختلطة.
3. الحجم الكلي وحبيبات المعادن - حبيبات خشنة ، متوسطة الحبيبات ، دقيقة الحبيبات ، حبيبات دقيقة ، كسور خام مشتتة.
4. فائدة الشوائب - الموليبدينوم ، الفاناديوم ، إلخ.
5. تكوين الشوائب - كربونات ، سيليكات ، كبريتيد ، أكسيد الحديد ، كاوستوبيوليت.

اعتمادًا على كيفية تصنيف خام اليورانيوم ، هناك طريقة لاستخراج عنصر كيميائي منه. تتم معالجة السيليكات بأحماض مختلفة ، والكربونات - مع محاليل الصودا ، وإثراء مادة كاوستوبيوليت بالحرق ، وصهر أكسيد الحديد في فرن الصهر.

كيف يتم استخراج خام اليورانيوم

كما هو الحال في أي عمل تعدين ، هناك تقنية وطرق معينة لاستخراج اليورانيوم من الصخور. كل شيء يعتمد أيضًا على النظير الموجود في طبقة الغلاف الصخري. يُستخرج خام اليورانيوم بثلاث طرق. يكون عزل عنصر ما عن الصخر له ما يبرره اقتصاديًا عندما يتم احتواؤه في حجم يتراوح بين 0.05 و 0.5٪. هناك طريقة استخراج المناجم والمحاجر والغسيل. يعتمد استخدام كل منها على تكوين النظائر وعمق الصخر. من الممكن تعدين خام اليورانيوم في المحاجر مع حدوث ضحلة. خطر التعرض ضئيل. لا توجد مشاكل مع الآلات - تستخدم على نطاق واسع الجرافات واللوادر والشاحنات القلابة.

إنتاج المناجم أكثر صعوبة. تُستخدم هذه الطريقة عندما يحدث العنصر على عمق يصل إلى كيلومترين وتكون قابلة للتطبيق اقتصاديًا. يجب أن يحتوي الصخر على نسبة عالية من اليورانيوم حتى يتم تعدينها بشكل مناسب. في adit تقدمأقصى درجات الأمان ، ويرجع ذلك إلى الطريقة التي يتم بها تعدين خام اليورانيوم تحت الأرض. يتم تزويد العمال بملابس رسمية ، وساعات العمل محدودة للغاية. المناجم مجهزة بمصاعد وتحسين التهوية

الترشيح هو الطريقة الثالثة - الأنظف من وجهة نظر بيئية وسلامة موظفي مؤسسة التعدين. يتم ضخ محلول كيميائي خاص من خلال نظام الآبار المحفورة. يذوب في الخزان ويتشبع بمركبات اليورانيوم. ثم يتم ضخ المحلول وإرساله إلى مصانع المعالجة. هذه الطريقة أكثر تقدمية ، فهي تسمح بتقليل التكاليف الاقتصادية ، على الرغم من وجود عدد من القيود لتطبيقها.

الودائع في أوكرانيا

اتضح أن الدولة كانت مالكًا سعيدًا لرواسب العنصر الذي ينتج منه الوقود النووي. وفقًا للتوقعات ، تحتوي خامات اليورانيوم في أوكرانيا على ما يصل إلى 235 طنًا من المواد الخام. حاليًا ، تم تأكيد الرواسب التي تحتوي على حوالي 65 طنًا فقط. تم بالفعل العمل على مبلغ معين. تم استخدام جزء من اليورانيوم محليًا ، وتم تصدير جزء منه

تعتبر منطقة خام اليورانيوم كيروفوغراد هي الرواسب الرئيسية. محتوى اليورانيوم منخفض - من 0.05 إلى 0.1٪ لكل طن من الصخور ، وبالتالي فإن تكلفة المادة مرتفعة. نتيجة لذلك ، يتم تبادل المواد الخام الناتجة في روسيا لقضبان الوقود النهائي لمحطات الطاقة.

الإيداع الرئيسي الثاني هو Novokonstantinovskoye. جعل محتوى اليورانيوم في الصخر من الممكن تقليل التكلفة مقارنةً بـ Kirovogradskoye بنحو مرتين.ومع ذلك ، لم يتم تنفيذ التطوير منذ التسعينيات ، حيث غمرت المياه جميع المناجم. بسبب تفاقم العلاقات السياسية مع روسيا ، قد تُترك أوكرانيا بدون وقود لمحطات الطاقة النووية.

خام اليورانيوم الروسي

من حيث تعدين اليورانيوم ، يحتل الاتحاد الروسي المرتبة الخامسة بين دول أخرى في العالم. أشهرها وأقويها هي خياغدينسكوي ، كوليتشكانسكوي ، إستوشنووي ، كوريتكوندينسكوي ، ناماروسكوي ، دوبرينسكوي (جمهورية بورياتيا) ، أرغونسكوي ، زيرلوفوي (منطقة تشيتا). تنتج منطقة تشيتا 93٪ من إجمالي اليورانيوم الروسي المنتج (بشكل أساسي عن طريق الحفر المكشوفة وطرق التعدين).

يختلف الوضع قليلاً مع الودائع في بورياتيا وكورغان. يتم ترسيب خام اليورانيوم في روسيا في هذه المناطق بطريقة تجعل من الممكن استخراج المواد الخام عن طريق الترشيح.

إجمالاً ، من المتوقع وجود رواسب تبلغ 830 طناً من اليورانيوم في روسيا ، وهناك حوالي 615 طناً من الاحتياطيات المؤكدة. هذه أيضًا رواسب في ياقوتيا وكاريليا ومناطق أخرى. نظرًا لأن اليورانيوم مادة خام عالمية إستراتيجية ، فقد لا تكون الأرقام دقيقة ، نظرًا لأن العديد من البيانات مصنفة ، فلا يمكن الوصول إليها سوى فئة معينة من الأشخاص.