Как и где добывают уран: видео и описание
Несмотря на печальную и грозную славу, в современном мире уран играет одну из важнейших ролей, когда дело доходит до промышленности. Не вдаваясь в подробности, о том, где добывают уран расскажет любой образованный человек. Удивительно, но данный металл был знаком даже нашим далеким предкам: уже 2000 лет назад мастера изготавливали необычное желтое стекло, используя порошок урановой руды.
Василий Макаров
Уран, как химический элемент, относиться к классу металлов и обладает серебристо-белым цветом с ярко выраженным блеском. Залежи его месторождений доступны практически на всех континентах, однако страны добывающие уран знают, что в чистом виде он практически не встречается, из-за своей химической активности.
Долгое время никто и не подозревал о радиоактивных свойствах этого металла, хотя в 1857 году французский изобретатель Абель Ньепс и обнаружил некое излучение во время экспериментов в фотолаборатории.
Как добывают уран
Нужно понимать что места, где добывают уран, несмотря на свою распространённость в мире, довольно проблематично найти и реализовать в полной мере. Виной всему радиоактивность данного металла.
Конечно из-за того, что этот химический элемент «фонит», компании добывающие уран могут обнаружить его залежи благодаря аэрогаммасъёмке, улавливающей радиацию. Но из-за угрозы заражения, особенностей местонахождения, анализов после разведки и оценок запаса – добыча и последующая переработка будет отличаться.
На сегодня уран добывают как правило тремя способами:- Роют карьеры
- Вырабатывают горные породы под землёй
- Организовывают скважинное подземное выщелачивание (СПВ).
Если руда залегает неглубоко, то, компании добывающие уран, начинают разрабатывать карьеры. Однако, часто радиоактивные породы находятся под землёй и тогда приходиться рыть шахты. В большинстве случаев именно посредством шахт добывают уран в России, так как наиболее выгодного с экономической точки зрения способа найти трудно. Правда всё это оправданно лишь если глубина не превысит 2000 метров, а сама руда будет достаточно высокого качества.
Поэтому в России уран добывают как подземными горными выработками, так и методом СПВ. Карьерные работы в нашей стране, практически не используют. Порода, которую разрабатывают посредством шахт, проходит следующие стадии:
- извлечение
- сортировка на пустую и ту, которая содержит уран
- вывоз пустой породы на отвалы
- доставка ураносодержащей породы на завод
- обработка ураносодержащей породы
В случае же скважинного подземного выщелачивания отвалы не образуются, а в земле отсутствуют пустоты после выработки. К плюсам этой технологии следует отнести безопасность для работников завода ввиду отсутствия радиоактивной пыли при обработке урана. Таким образом, за методом СПВ, который не наносит вред экологии и экономически выгоден будущее. Но стоит помнить, что в большинстве стран мира, и в России тоже, добывать уран таким способом можно если руда залегает ниже уровня грунтовых вод, а между ними находится водонепроницаемая глина. Именно поэтому в нашей стране лишь 7% подобных разработок месторождений.
Наглядно понять как добывают уран и как происходит его переработка для производственных целей, показывает Телеканал Discovery:
youtube
Нажми и смотри
Видео того как добывают уран не просто объясняет устройство этого непростого ремесла, но показывает насколько сложен и интересен данный процесс.
Как применяют уран
Помимо того как добывают уран, нужно рассказать и о его использовании в промышленности и энергетики. Ввиду своей химической активности, уран достаточно гибкий и весьма ковкий металл, обладающий свойством намагничиваться. Однако в первую очередь, человечество использует его в атомной энергетике.
Следует понимать, что в природе смотреть как добывают уран U235 не приходится. Всё дело в том, что изотопа с таким массовым числом в природе менее 1%. Поэтому для нужд энергетики и армии, полученный уран обогащают или обедняют.
Изотоп урана U235 устроен таким образом, что однажды запущенная реакция ядерного распада будет протекать самопроизвольно, без дополнительного влияния извне. Поэтому уран добывают в основном как основу для извлечения из руды подобных изотопов. Благодаря такой реакции он крайне эффективен как источник энергии для ядерного реактора.
К сожалению, мирный атом слишком легко превратить в оружие. Чаще всего начинкой ядерных боеголовок служит плутоний-239, который получают при облучении урана-238 мощными потоками нейтронов. После того, как уран добыли и облучили данным способом, ядро такого изотопа увеличивает успешность деления, из-за которого испускается больше нейтронов. Это приводит к тому, что сфере из плутония (сердце любой атомной бомбы) требуется втрое меньшая масса и радиус, чтобы достичь критического состояния. Так что с его помощью «ядерная начинка» бомбы становится еще разрушительнее, но при этом компактнее.
Впрочем, уран и плутоний используются не только в военных целях. Изотопы этих металлов нашли свое применение в медицине — препараты на их основе представляют собой удобные маркеры, которые просто отследить внутри организма по следам слабого, безопасного для пациента излучения. Кроме того, уран позволяет геологам отслеживать возраст минералов и горных пород. Так как добывают уран достаточно давно,мы точно знаем время периода его полураспада. Так что, оценивая разницу между его концентрацией на сегодняшний день и постоянной распада, можно вычислить возраст того или иного геологического объекта.
УРАНОВЫЕ РУДЫ • Большая российская энциклопедия
УРА́НОВЫЕ РУ́ДЫ, природные минеральные образования, содержащие уран и его соединения в концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. Известно св. 200 урановых и урансодержащих минералов. Гл. рудные минералы (U в %): уранинит (до 92), урановая чернь (до 60), браннерит (U, Ca, Y, Ce)(Ti, Fe)2O6 (28–44), коффинит U(SiO)4 (68), уранофан Ca(UO2)2(SiO3OH)2 (67), отенит (60), торбернит (61), цейнерит Ca(UO2)2(AsO4)2·12H2O (56), карнотит (64). Кроме того, уран присутствует в виде изоморфной примеси в минералах, содержащих P, Zr, Ti, Th и TR (фторапатит, лейкоксен, монацит, циркон, ортит, торианит, давидит и др.), или находится в сорбиров. состоянии в углистом веществе.
По содержанию урана (%) различают У. p.: очень богатые (св. 1), богатые (1–0,5), средние (0,5–0,25), рядовыe (0,25–0,1), бедные (менее 0,01). В качестве побочного продукта уран извлекается из руд, содержащих 0,01–0,015% урана (напр., из золотоносных конгломератов Витватерсранда, ЮАР) и даже 0,006–0,008% (фосфориты Флориды, США).
К уникальным относятся урановые месторождения с запасами урана (тыс. т) св. 50, к крупным 50–20, средним 20–5, мелким – менее 5.
Практически вся добыча У. р. осуществляется из месторождений 7 геолого-пром. типов: «несогласия», песчаникового, брекчиевого, интрузивного, жильно-штокверкового, метасоматич. и конгломератового.
С геолого-пром. типом «несогласия» связано св. 40% добычи У. р. (месторождения Мидуэст-Лейк, Раббит-Лейк, Ки-Лейк, Сигар-Лейк – в Канаде; Джабилука в Австралии; Ср. Падма, Карху в России). Месторождения приурочены к контактам структурно-стратиграфич. несогласий. Доля месторождений «песчаникового» типа составляет 29% мировой добычи У. р. (месторождения Шерли-Бейсин, Гэз-Хилс, Саут-Хилс, Норт-Хилс – в США; Мынкудук в Казахстане; Долматовское, Малиновское в России). Оруденение приурочено к проницаемым горизонтам разл. литологич. состава (песчаники, фосфориты, углеродистые сланцы, бурые угли, бокситы и др.) и связано с зонами пластового и грунтового окисления в результате экзогенных инфильтрац. процессов. К этому типу в т. ч. относят приповерхностные месторождения карнотитовых руд в «калькретах» и «гипкретах» (карбонатные и гипсовые почвенные образования речных палеодолин) в Aвстралии (Йилирри) и Hамибии (Лангер-Хайнрих), а также стратиформные уранобитумные месторождения в терригенных и карбонатных породах, где рудное вещество представлено настурансодержащими керитами и антраксолитами (Амброзия-Лейк, Джекпайл в США, Баната в Pумынии).
На месторождения брекчиевого геолого-пром. типа приходится 9,2% мировой добычи У. р. (единственное месторождение – Олимпик-Дам в Австралии, уран из которого извлекается попутно с золотом и серебром из медных руд), интрузивного – 8,7% (месторождения в аляскитовых гранитах и карбонатитах: Россинг в Намибии; Пхалаборва в ЮАР). Месторождения жильно-штокверкового типа обеспечивают 8,1% мировой добычи и представлены гидротермальными вулканогенными и плутоногенными образованиями (Грачёвское, Маныбай в Казахстане; Стрельцовское, Тулукуевское в России). Суммарная доля месторождений метасоматического типа в альбититах (Элькон, Курунг в России; Биверлодж в Канаде; Джадугуда в Индии; Итатая в Бразилии) и месторождений в ураноносных конгломератах (Эллиот-Лейк в Канаде; Витватерсранд в ЮАР; Жакобина в Бразилии) составляет менее 5%.
Общие геологич. запасы урана (тыс. т) 4353,5, подтверждённые – 2598, крупнейшие – в Австралии (714), Казахстане (344,2), Канаде (329,2), ЮАР (205,9), России (172,4), Бразилии (157,4), Намибии (145,1), на Украине (126,5).
Уран: Как его добывают?
Автор: Дана S. Ulmer-Scholle
Связанные страницы
- Что такое уран?
- Ресурсы урана в NM
- Исследование урана в Бюро геологии штата Нью-Мексико
Ресурсы урана можно добывать из-под земли тремя способами: открытым карьерное, подземное и подземное выщелачивание (ISL).
Открытые горные работы
Открытые горные работы, также известные как открытые разработки, представляют собой удаление поверхностных
почвы и нерентабельные породы, чтобы добраться до руды внизу. Содержание руды обычно
менее 0,5%. Этот тип добычи возможен только в том случае, если уран
руда находится близко к поверхности (обычно менее 400 футов). Шахта Джекпайл
на Лагуна-Пуэбло когда-то был крупнейший в мире открытый урановый рудник.
Пустая порода или вскрышная порода (материал, удаленный над рудным телом) обычно хранится рядом с карьером. Как только рудный горизонт обнажен, серия в нем прорезаны скамьи или ступени, чтобы облегчить удаление руды. Внутри ямы, в зависимости от размера шахты, может быть один или несколько дороги, прорезанные по бокам, чтобы огромные грузовики с землей/рудой могли перемещаться по область. Насосы могут использоваться для осушения ямы.
Урановый рудник Rabbit Lake, КанадаИсточник: Саскачеван Школы
Положительные
- Дешевле, чем подземная добыча.
- Улучшенная вентиляция (на открытом воздухе).
- Новые шахты должны соответствовать более строгим экологическим нормам, безопасности и охране здоровья.
больше, чем во время последнего уранового бума. Например для нового карьера потребуется план добычи и рекультивации с поэтапным добыча, обратная засыпка, а затем окончательная рекультивация для минимизации размеров следа на ландшафте. Склеивание требуется на переднем конце чтобы гарантировать, что все затраты на рекультивацию и безопасность будут покрыты. Хвосты сваи должны быть построены по совершенно другим стандартам, чем в прошлом с нижним земляным полотном, синтетическими вкладышами, колодцами для обнаружения утечек и 40 акров максимального размера. На новых предприятиях требуется контроль пыли и радона. будет соответствовать строгим требованиям MSHA к рабочему уровню.
Негативы
- ОГРОМНЫЙ след
- Груды пустой породы могут быть огромными.
- Пустая порода может быть нерентабельной для эффективной добычи, но после ее вскрытия в атмосферу, они становятся опасными для окружающей среды
- Исправление чрезвычайно дорого и требует много времени.
Восстановление подземных вод может быть чрезвычайно дорогостоящим.
- Здоровье горняков может быть поставлено под угрозу из-за воздействия пыли и радона. Близлежащие населенные пункты могут страдать от негативного воздействия на здоровье из-за пыли, шум и другие проблемы (прорыв дренажных колодцев).
Подземная добыча
Подземная добыча используется для получения более высоких концентраций урана которые слишком глубоки, чтобы добраться до них из карьера. Руда бурится, затем взрывается для создания обломков, которые затем транспортируются на поверхность, а затем на мельница
Пример схемы уранового рудника из Река Макартур, КанадаИсточник: Cameco Заявление корпорации в Комиссию по ценным бумагам и биржам США, март 2008 г.
Позитивы
- Имеет меньшую площадь поверхности.
- Меньше пустой породы.
- Достижения в горнодобывающей технологии и мониторинге безопасности делают многие из
проблемы с радиацией/здоровьем, связанные с предыдущей добычей полезных ископаемых, маловероятны.
Эти включают улучшенные системы вентиляции, возможную роботизированную добычу и мониторинг значки, чтобы убедиться, что работники не превышают допустимые дозы облучения.
Негативы
- Дорого.
- Потенциал серьезного воздействия на местные водоносные горизонты и дорогое восстановление.
- В старых подземных шахтах пыль, радон и пары дизельного топлива представляли собой серьезную опасность. опасность для здоровья шахтеров из-за плохой вентиляции.
Фрезерование
Как при традиционной подземной, так и при открытой добыче породы могут иметь
всего несколько процентов (обычно <0,3%) урана в них. Тогда уран
должен быть удален из породы и сконцентрирован. Процесс измельчения включает
дробление и измельчение породы на очень мелкие фрагменты и добавление воды
для создания суспензии. Затем эту суспензию смешивают с серной кислотой или
щелочной раствор для высвобождения урана из вмещающей породы. Обычно примерно
95 — 98% урана может быть извлечено из вмещающей породы. Из этого
кислый или щелочной раствор, оксид урана или желтый кек выпадают в осадок.
Это еще не самая чистая форма, и уран приходится отправлять в другую
завод, чтобы обогатить его. Оставшаяся каменная пульпа перекачивается в дамбу хвостохранилища.
Эти хвосты выходят на поверхность, и могут выделяться тяжелые металлы.
в окружающую среду.
Источник: Энергия Информационное управление, Управление угля, атомной энергии, электроэнергии и альтернативных источников Топливо.
Положительные
- Единственный эффективный метод извлечения урана из руды.
- Современные заводы имеют более строгие законы, регулирующие их работу, чем старые мельницы.
Отрицательные
- Хвосты подвергаются воздействию окружающей среды и любого оставшегося урана или
могут выделяться тяжелые металлы.
- Очень дорого ремонтировать.
- Ранее размещался на пористых блоках для удаления воды из хвостохранилищ. суспензия. Потенциал серьезного ухудшения состояния местных подземных вод.
Извлечение на месте (ISR) Добыча полезных ископаемых (также известная как выщелачивание на месте или ISL)
Хотя не все месторождения урановой руды подлежат ISR, метод извлечения урана, так как гораздо дешевле добывать руду из землю и считается более экологичным, чем традиционный подземные или открытые карьеры.
В Соединенных Штатах ISR включает:
- откачку воды из пласта и добавление окислителя, такого как газообразный
кислород. Для некоторых единиц карбонатная фаза, такая как бикарбонат натрия
(пищевая сода) добавляется в раствор, чтобы облегчить уран для
перейти в раствор. В идеале pH раствора находится где-то между
6,5 — 7,0 (близко к нейтральному). Этот раствор окисляет уран в пористых
песчаники и облегчают переход в раствор.
- насыщенный кислородом раствор закачивается в нагнетательные скважины на месторождении. выкройка,
- раствор движется сквозь горную породу, растворяя уран в земле,
- скважин на заданном расстоянии от нагнетательных скважин качают обогащенный уран
воды на поверхность,
- Эти скважины выкачивают больше жидкости, чем закачивается в скважину для создания «конус депрессии»,
- Это делается для сведения к минимуму возможности миграции этих урановых и минеральные воды,
- Вокруг этих колодцев есть наблюдательные колодцы, которые нужно проверить. прорыв урановых и минеральных вод,
- эти воды обрабатываются и фильтруются для удаления урана, а
- очищенные воды освежаются окислителем и карбонатами (при необходимости)
и отправлен обратно в скважину, чтобы начать процесс снова.
- после истощения запасов урана до экономических пределов, правила требуют, чтобы операции ISR в Соединенных Штатах были восстановлены до предписанного стандарты, чтобы попытаться гарантировать, что источники питьевой воды не будут затронуты.
Источник: http://www.world-nuclear.org/info/inf27.html
В других странах мира, таких как Австралия и Казахстан, серная кислота б/у, ремонт не требовался. это неприемлемо технология в США, и требования США по рекультивации сделают его технически и экономически невозможно допустить серную кислоту (или аммиак бикарбонат) системы здесь.
В США предпочтительны щелочные растворы, а серная кислота и растворы перекиси используются на операциях ISL в Австралии. Нью-Мексико Бюро геологии и минеральных ресурсов опубликовало статью о следующий урановый бум и ISL.
Положительные стороны ISR:
- малая занимаемая поверхность,
- очень мало пустой породы (образуется при бурении скважин),
- недорогой стартап,
- восстановление менее затратно по сравнению с традиционными горнодобывающими и фрезерными работами,
- меньше облучения рабочих и
- меньшая, более квалифицированная рабочая сила.
Негативы ISR
- возможно локальное загрязнение водоносных горизонтов (хотя в США растворы обычно близки к нейтральному), Необходимо откачивать и контролировать
- вод даже после активной добычи остановился и
- сброс сточных вод и общественные страхи.
Ссылки на дополнительную информацию
Любое упоминание или ссылка относительно продукта, организации, компании или торговое наименование предназначено только для информации и не подразумевает одобрения со стороны Бюро, NMT или штата Нью-Мексико (см. более).
- Подземная добыча:
- Уран Продюсеры Америки
- Подземное выщелачивание (ISL) Добыча полезных ископаемых:
- Мудрый Уран Проект
- Википедия — МСЛ
- Мир ядерной энергетики Ассоциация (WNA)-ISL
- Энергия Информационное управление (EIA)
- Техас Добыча урана
- АНАВА-ISL
- МОРЕ-ISL
- PowerTechExposed
- Уран СА
- URI
- Прочие горнодобывающие предприятия :
- Википедия — Добыча урана
- Википедия — U Mining в Какаду
- Википедия — Мины
- ВНА
- WNA-Мир Ю Горнодобывающая промышленность
- WNA-U Горное дело в Канаде
- Законодательство о горнодобывающей промышленности Уран Проект
- Глобальный Информайн
- Морская вода Уран
- ANAWA-Проблемы с горным делом
- Камеко
- EIA-США Урановые рудники
- Mining.
com
- MiningNews.net
- Агентство по охране окружающей среды Радтаун
- я Подумайте о добыче полезных ископаемых
- Вайоминг Горное объединение
Добыча урана и энергетика — Запасы урана
Energy Fuels
Energy Fuels — ведущий производитель урана в США — топлива для безуглеродной и безэмиссионной атомной энергетики. Ожидается, что в ближайшие годы ядерная энергетика будет активно развиваться, поскольку страны во всем мире работают над обеспечением обильной и доступной энергии, борясь с изменением климата и загрязнением воздуха.
Energy Fuels также является крупным производителем ванадия в США и новым игроком в коммерческом бизнесе редкоземельных элементов, где ее работа помогает восстановить полностью интегрированную цепочку поставок в США.
Обладая поистине уникальным портфолио, Energy Fuels обладает большими производственными мощностями, лицензированными шахтами и перерабатывающими предприятиями, а также запасами урана в недрах земли, чем любой другой производитель в США. Он может похвастаться разнообразными возможностями получения денежных потоков, включая производство ванадия, переработку урана и переработку редкоземельных элементов.
Подробнее
Веб-трансляция и конференц-связь за 3 квартал 2022 года
Ссылка на веб-трансляцию
Телефонный номер (если вы хотите задать вопросы) – 1-888-664-6392
Запись веб-трансляции будет доступна в ближайшее время после прямой трансляции, позвонив по телефону 1-888-390-0541 и введя код 619525#. Запись будет доступна до 22 ноября 2022 г.
Устойчивое развитие
Основные моменты
№ 1 в США по урану и ванадию
В США Energy Fuels является производителем №1 урана (с 2017 по 2020 год) и производителем №1 обычного ванадия.
3 Лицензированные урановые предприятия США
Energy Fuels владеет тремя заводами по переработке урана, в том числе двумя недорогими установками ISR и единственным традиционным урановым заводом в США
11,5+ миллионов фунтов.
вместимости
Energy Fuels имеет больше лицензированных и действующих мощностей по производству урана, чем любая другая горнодобывающая компания в США.
15 000+ тонн монацита и других источников руды
Вступив в коммерческий бизнес по производству редкоземельных элементов, Energy Fuels поставила перед собой цель перерабатывать более 15 000 тонн монацита и других источников руды в год для извлечения редкоземельных элементов и урана.
81+ миллион фунтов. M&I Uranium Resources
Energy Fuels содержит больше подземных ресурсов урана, чем любой другой производитель в США. Просмотрите нашу сводку ресурсов для получения дополнительной информации о содержании и тоннаже.
31+ миллион фунтов. компании M&I Vanadium Resources
КомпанияEnergy Fuels содержит больше ресурсов ванадия в земле, чем любой другой производитель в США, и является единственной традиционной ванадийовой мельницей в США.
Просмотрите нашу сводку ресурсов для получения дополнительной информации о содержании и тоннаже.
Быстрые ссылки
- Интернет-трансляция доходов за второй квартал 2022 года
- Новости
- Корпоративная презентация
- Инвесторы
- Управление
- События
- Операции
Производство обычного урана
Energy Fuels — единственный производитель обычного урана в Америке. Мы гордимся тем, что владеем и управляем заводом и обычными рудниками, которые могут производить до 8 миллионов фунтов урана в год. Этот уран имеет решающее значение для питания объектов атомной энергетики, которые являются крупнейшим источником чистой энергии в Америке. У нас есть возможность увеличить добычу на этих предприятиях быстрее и в большем масштабе, чем наши коллеги, по мере роста цен на уран в ближайшие годы.
Масштабируемость крупномасштабного производства
Наша главная цель — стать ведущим производителем американского урана в мире. В 2017 году мы стали производителем урана № 1 в США. У нас также больше производственных мощностей, чем у любой другой американской компании, и у нас самая большая ресурсная база урана NI 43-101 в стране. Эти активы обеспечивают Energy Fuels инструментами, необходимыми нам для достижения нашей цели и превращения в крупного производителя урана в глобальном масштабе.
Очистка уранового рудника
Energy Fuels также стремится принять участие в очистке Агентством по охране окружающей среды заброшенных урановых шахт и других объектов, содержащих природный уран. Мы предлагаем различные урановые шахты, экологические и другие услуги по очистке и переработке.
Единственный производитель первичного ванадия в Северной Америке
В 2018 году компания Energy Fuels стала единственным производителем первичного ванадия в Северной Америке.