Месторождения урана – Месторождение — уран — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Как добывают Уран (13 фото)

Уран(U) — самый тяжелый элемент, встречающийся на Земле в естественных условиях. Из 2 основных изотопов урана в земной коре 99,3% по массе приходится на уран-238 и лишь 0,7% на уран-235, который и используется при производство атомных реакторов.

Уран используют и для военных, и для мирных целей. Урановая руда перерабатывалась, полученный элемент применялся в лакокрасочной и стекольной промышленности. После того как была обнаружена его радиоактивность, его стали использовать в атомной энергетике. Насколько чистым и экологичным является данное топливо? Об этом спорят до сих пор.

Природный уран

В природе урана в чистом виде не существует – он является компонентом руды и минералов. Основная урановая руда – это карнотит и настуран. Также значительные залежи этого стратегического химического элемента обнаружены в редкоземельных и торфиевых минералах – ортите, титаните, цирконе, монаците, ксенотиме. Залежи урана можно обнаружить в породах с кислой средой и высокими концентрациями кремния. Его спутники – кальцит, галенит, молибденит и др

Есть на свете компания под названием Uranium One, которой принадлежат крупнейшие урановые месторождения в Казахстане, Африке, Австралии и США. На компанию приходится до 30% мировой добычи урана. Но мало кто знает, что Uranium One, когда-то основанная, как канадско-южно-африканский консорциум, сейчас на 100% принадлежит «Росатому».

В мире непрерывно идет жесточайшая борьба за контроль над рудниками и месторождениями урана. Это вопрос стратегический. Тот, кто держит в руках источники урана, не только держит за горло всю мировую атомную энергетику, но и может влиять на рынок ядерного оружия.

Мировые месторождения и запасы

На сегодняшний день разведано множество месторождений в 20-километровом слое земной поверхности. Во всех них содержится огромное число тонн урана. Это количество способно обеспечить человечество энергией на много сотен лет вперед. Странами-лидерами, в которых урановая руда находится в наибольшем объеме, являются Австралия, Казахстан, Россия, Канада, ЮАР, Украина, Узбекистан, США, Бразилия, Намибия.

В СССР на территориях Казахстана, Киргизии, России, Таджикистана, Узбекистана и Украины были проведены системные работы по поиску и разведке месторождений урана. Были созданы горно-химические комбинаты, которые добывали уран в шахтах и на рудниках. Добытый уран направлялся в военную область, на обеспечение топливом АЭС и в стратегические резервы. Но в начале 90-х всё сломалось.

Российская урановая руда

По добыче урана Российская Федерация находится на пятом месте среди прочих стран мира. Самые известные и мощные – это Хиагдинское, Количканское, Источное, Кореткондинское, Намарусское, Добрынское (республика Бурятия), Аргунское, Жерловое (Читинская область). В Читинской области производится добыча 93% от всего добываемого российского урана.

Всего в России прогнозируются залежи в 830 т. тонн урана, подтвержденных запасов имеется около 615 т. тонн. Это еще месторождения в Якутии, Карелии и других регионах. Поскольку уран является стратегическим мировым сырьем, цифры могут быть неточными, так как многие данные являются засекреченными, доступ к ним имеет только определенная категория людей.

Как добывают уран

Обычно все слышали про страшные и ужасные урановые рудники, но при этом мало кто представляет себе, как же добывают даже обычные железо и медь, не говоря уже про уран. Поэтому сначала на пальцах об этом нелегком деле.

Существуют 3 основных способа добычи урана. Первый способ – открытый, подходит для тех случаев, когда рудное тело находится близко к поверхности земли. При открытом способе добыче просто роют бульдозерами большую яму и экскаваторами грузят руду в самосвалы, которые везут ее к перерабатывающему комплекс.

Второй способ – подземный – используется при глубоком залегании рудного тела. Способ этот более дорогостоящий и, соответственно, подходит при высокой концентрации урана в породе. При подземном способе пробуривается вертикальная шахта, от которой отходя горизонтальные выработки. Глубина шахт может доходить до двух километров. В горизонтальных штреках шахтеры долбят породу, поднимают руду наверх на специальных грузовых лифтах и также везут дальше на перерабатывающий комплекс.

Что происходит на перерабатывающем комплексе? Данную схему можно считать классической, хотя она отнюдь не единственная и имеет много нюансов. Породу измельчают, смешивают с водой и удаляют ненужные примеси. Дальше проводят выщелачивание концентрата, обычно с помощью серной кислоты. Из раствора с помощью ионно-обменных смол выделяется осадок солей урана, имеющих характерный желтый цвет, за что они получили название желтый кек (от англ. yellow cake). Желтый кек еще содержит достаточно много примесей, от которых его надо очищают на аффинажном произвосдтве и после прокаливанием получают закись-окись урана (U3O8) — конечный продукт, которым даже торгуют на бирже.

Я специально рассказал про переработку, но ничего не сказав про третий способ добычи. Он кардинально отличается от первых двух и называется скважинное подземное выщелачивание (СПВ). При СПВ бурят 6 скважин по углам шестиугольника, через которые в рудное тело закачивают серную кислоту. В центре шестиугольника бурят еще одну скважину и через нее выкачивают на поверхность раствор, насыщенный солями урана. Продуктивный раствор пропускают через сорбционные колонны, в которых соли урана собираются на специальной смоле. Смолу в свою очередь снова обрабатывают серной кислотой и так несколько раз, пока концентрация урана в растворе не станет достаточной. А дальше снова желтый кек, очистка и получение закиси окиси-урана

Опасности урановых рудников

Принято считать, что урановые рудники – это жутко опасная вещь, но в настоящее время урановые шахты при соблюдении техники безопасности не более опасны для здоровья шахтеров, нежели угольные. Наибольшую опасность там представляет скорее не радиация, а пыль, содержащая частицы урана и других тяжелых металлов, попадание которых в организм может привести к тяжелым заболеваниям внутренних органов.Также может быть опасно наличие в воздухе радиоактивного газа радона, но при работающей вентиляции его концентрации минимальны. При использовании же подземного выщелачивания вредность производства для рабочих становится не выше, чем для офисных работников — ни пыли, ни радона)) Шучу, конечно

Для экологии самым опасным является открытый способ добычи — это и огромная яма на месте рудника, и пыль с содержанием радиоактивных элементов, и хвостохранилища отработанной породы, которая за счет продуктов распада урана сохраняет около 85% радиационного фона извлекаемой руды. Опасно не только радиационное загрязнение продуктами распада урана, такими, как радон, радий, торий, но и общее загрязнение территории, в том числе солями тяжелых металлов (мышьяка, свинца, меди), ядовитыми для организма, и сульфидами, которые при взаимодействии с водой могут образовывать серную кислоту. Ну и никто не отменял всевозможные производственные аварии и разрушения вследствие стихийных бедствий, риск которых всегда присутствует.

При шахтном способе опасности в целом те же, что и при открытом, но отходов все-таки образуется меньше. Среди плюсов также отсутствие ямы.

Поэтому считается, что наименее вредным для экологии является подземное выщелачивание. Утверждается, что через 4-5 лет на месте выработки уже можно будет заниматься сельским хозяйством. Но не стоит забывать, что подземное выщелачивание может сильно ухудшить качество подземных вод, да и работа с серной кислотой вряд ли способствует повышению плодородия. Плюс применение подземного выщелачивания ограничено: его можно использовать только в песчанике и ниже уровня грунтовых вод

Другие статьи:

nlo-mir.ru

Урановая руда. Как добывают урановую руду. Урановая руда в России

Когда были открыты радиоактивные элементы таблицы Менделеева, человек со временем придумал им применение. Так произошло и с ураном. Его использовали и для военных, и для мирных целей. Урановая руда перерабатывалась, полученный элемент применялся в лакокрасочной и стекольной промышленности. После того как была обнаружена его радиоактивность, его стали использовать в атомной энергетике. Насколько чистым и экологичным является данное топливо? Об этом спорят до сих пор.

Природный уран

В природе урана в чистом виде не существует – он является компонентом руды и минералов. Основная урановая руда – это карнотит и настуран. Также значительные залежи этого стратегического химического элемента обнаружены в редкоземельных и торфиевых минералах – ортите, титаните, цирконе, монаците, ксенотиме. Залежи урана можно обнаружить в породах с кислой средой и высокими концентрациями кремния. Его спутники – кальцит, галенит, молибденит и др.

Мировые месторождения и запасы

На сегодняшний день разведано множество месторождений в 20-километровом слое земной поверхности. Во всех них содержится огромное число тонн урана. Это количество способно обеспечить человечество энергией на много сотен лет вперед. Странами-лидерами, в которых урановая руда находится в наибольшем объеме, являются Австралия, Казахстан, Россия, Канада, ЮАР, Украина, Узбекистан, США, Бразилия, Намибия.

Виды урана

Радиоактивность обуславливает свойства химического элемента. Природный уран составляют три его изотопа. Два из них являются родоначальниками радиоактивных рядов. Природные изотопы урана используют при создании топлива для ядерных реакций и оружия. Также уран-238 служит сырьем для получения плутония-239.

Изотопы урана U234 являются дочерними нуклидами U238. Именно они признаны наиболее активными и обеспечивают сильную радиацию. Изотоп U235 в 21 раз слабее, хотя его успешно применяют для вышеуказанных целей – он обладает способностью поддерживать цепную ядерную реакцию без дополнительных катализаторов.

Кроме природных существуют и искусственные изотопы урана. Сегодня таковых известно 23, самый важных из них – U233. Его выделяет способность активизироваться под воздействием медленных нейтронов, тогда как для остальных требуются быстрые частицы.

Классификация руды

Хотя уран можно обнаружить практически везде – даже в живых организмах – пласты, в которых он содержится, могут быть различными по своему типу. От этого зависят и способы добычи. Урановая руда классифицируется по следующим параметрам:

1. Условия образования – эндогенные, экзогенные и метаморфогенные руды.
2. Характер урановой минерализации – первичные, окисленные и смешанные руды урана.
3. Размер агрегатов и зерен минералов – крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, тонкозернистые и дисперсные фракции руды.
4. Полезность примесей – молибденовые, ванадиевые, и т.д.
5. Состав примесей – карбонатные, силикатные, сульфидные, железоокисные, каустобиолитовые.

В зависимости от того, как классифицируется урановая руда, находится способ извлечения из нее химического элемента. Силикатная обрабатывается различными кислотами, карбонатные – содовыми растворами, каустобиолитовые обогащают сжиганием, а железоокисные плавят в домне.

Как добывают урановую руду

Как и в любом горнодобывающем деле, существует определенная технология и способы по извлечению урана из породы. Все зависит еще и от того, какой именно изотоп находится в пласте литосферы. Добыча урановой руды осуществляется тремя способами. Экономически обоснованным выделение элемента из скальной породы является при содержании его в объеме 0,05-0,5%. Существует шахтный, карьерный и выщелачивающий способ добычи. Применение каждого из них зависит от состава изотопов и глубины залегания породы. Карьерная добыча урановой руды возможна при неглубоком залегании. Риск облучения минимальный. Нет проблем с техникой – широко применяются бульдозеры, погрузчики, самосвалы.

Шахтная добыча – более сложная. Этот способ применяется при залегании элемента на глубине до 2 километров и экономической рентабельности. Порода должна содержать высокую концентрацию урана, для того чтобы добывать ее было целесообразно. В штольне обеспечивают максимальную безопасность, это связано с тем, как добывают урановую руду под землей. Рабочие обеспечиваются спецодеждой, режим работы –строго лимитированный. Шахты оборудуются лифтами, усиленной вентиляцией.

Выщелачивание – третий способ – наиболее чистый с экологической точки зрения и безопасности сотрудников добывающего предприятия. Через систему пробуренных скважин закачивается специальный химический раствор. Он растворяется в пласте и насыщается урановыми соединениями. Затем раствор выкачивается и отправляется на обрабатывающие предприятия. Этот метод более прогрессивный, он позволяет уменьшить экономические затраты, хотя для его применения есть целый ряд ограничений.

Месторождения в Украине

Страна оказалась счастливой обладательницей месторождений элемента, из которого производят ядерное топливо. По прогнозам, урановые руды Украины содержат до 235 тонн сырья. В настоящее время получили подтверждение только месторождения, в которых содержится порядка 65 тонн. Определенный объем уже выработан. Часть урана использована внутри страны, часть отправлена на экспорт.

Основным месторождением считается Кировоградской урановорудный район. Содержание урана невелико – от 0,05 до 0,1 % на тонну породы, поэтому высока себестоимость материала. В итоге полученное сырье обменивают в России на готовые твэлы для электростанций.

Вторым крупным месторождением является Новоконстантиновское. Содержание урана в породе позволило снизить себестоимость по сравнению с Кировоградским почти в 2 раза. Однако с 90-х годов разработки не проводятся, все шахты затоплены. В связи с обострением политических отношений с Россией Украина может остаться без топлива для атомных электростанций.

Российская урановая руда

По добыче урана Российская Федерация находится на пятом месте среди прочих стран мира. Самые известные и мощные – это Хиагдинское, Количканское, Источное, Кореткондинское, Намарусское, Добрынское (республика Бурятия), Аргунское, Жерловое (Читинская область). В Читинской области производится добыча 93% от всего добываемого российского урана (в основном карьерным и шахтным способами).

Немного по-другому обстоит дело с месторождениями в Бурятии и Кургане. Урановая руда в России в этих регионах залегает таким образом, что позволяет добывать сырье методом выщелачивания.

Всего в России прогнозируются залежи в 830 тонн урана, подтвержденных запасов имеется около 615 тонн. Это еще месторождения в Якутии, Карелии и других регионах. Поскольку уран является стратегическим мировым сырьем, цифры могут быть неточными, так как многие данные являются засекреченными, доступ к ним имеет только определенная категория людей.

fb.ru

Страны лидеры по запасам урана

Во всем мире уран является главным ресурсом для работы атомных электростанций. У мировых лидеров по запасам урана Австралии и Казахстана, атомная энергетика не сильно развита. Залежи урановых руд расположены не равномерно по всему земному шару. На сегодняшний день только 28 стран мира добывают ценное сырье в своих недрах и только 19 мировых держав производят уран. Основная масса 90% мировых запасов урана в мире расположены в 10 странах, в оставшихся 18 странах какие-то крохи 10% топлива. О странах с наибольшим запасом урана и расскажем немного подробнее.

Австралия

Австралия является безусловным лидером по запасам урана в мире. По данным Всемирной ядерной ассоциации около 31,18% всех мировых запасов урана расположено в этой стране, что в численном эквиваленте означает 661000 тонн U. В Австралии 19 месторождений урана. Наиболее крупные и известные Олимпик Дам где добывается примерно около 3 тысяч тонн урана в год, Биверли добыча 1000 тонн и Хонемун 900 тонн в год. Себестоимость добычи урана в стране составляет 40$ кг.

Практически 80% мирового производства урана сосредоточенно в руках 8 крупнейших компаний, из них три из Австралии: Rio Tinto, BHP Billiton и Paladin Energy. На эти корпорации приходится 18,73% из мирового оборота. По объемам производства урана Австралия занимает третье место, уступая Казахстану и Канаде.

Казахстан (Азия)

Второе место по запасам урана принадлежит Казахстану. В азиатской стране находится 11,81% мировых запасов топлива, что равняется 629000 тонн U. В Казахстане 16 разработанных месторождений, где добывают ценный ресурс. В Чусарайской и Сырдарьинской урановых провинциях расположены крупнейшие месторождения: Корсан, Южный Инкай, Ирколь, Харасан, Западный Мынкудук и Буденовское.

Стоимость добычи в районе 40$ за кг. По объемам производства урана в год Казахстан уверенно занимает первое место, производя 22574 тонны U в год, что составляет 37,85% мирового производства. Не удивительно, что и крупнейшим производителем урана в мире является казахская компания Казатомпром производящая в год 15,77% всего урана планеты.

Россия (Европа)

Россия занимает третье место по запасам урана, по подсчетам специалистов ее недрах находится 487200 тонн U, что составляет 9,15% мировых урановых ресурсов. Несмотря на размеры страны и большие запасы урана в России всего 7 месторождений, практически все они расположены в Забайкалье.

Более 90% добываемого урана в стране из Читинской области. Стрельцовское рудное поле в состав, которого входит более десяти месторождений урановой руды, крупнейшим центром является город Краснокаменск. Оставшиеся 5-8% урана в стране находится в Бурятии и Курганской области. Себестоимость обогащенной руды составляет 40$ за кг. По объемам производства урана Россия находится на шестом месте, производя 3135 тонн U в год, что равняется 5,26% от всего мирового производства. Крупнейшая российская компания по производству урана APM3-Uranium One, является одним из лидеров на мировом рынке урана в мире и производит 13,68% всего урана мира.

Канада (Северная Америка)

Ведущее место по запасам урановой руды в Северной Америке и четвертое в мировых масштабах принадлежит Канаде. Общие запасы урана в стране насчитывают 468700 тонн U, что составляет 8,80% мировых запасов. Канада владеет уникальными месторождениями типа «несогласий», руды которых богаты и компактны, крупнейшие из них МакАртур-Ривер и Сигар Лейк. В стране разрабатывается месторождение урана «Проект Уотербери», состоящий из нескольких месторождений, площадь которого составляет 12417 гектаров.

Запасы урана в канадском Саскачеване сравнимы с 4 миллиардами тонн угля или 19 миллионам баррелей нефти. Всего же Канада разрабатывает 18 месторождений урана. Себестоимость добычи урана в Канаде одна из самых низких в мире и равна 34$ за кг. По производству урана североамериканцы уступают только Казахстану и занимают второе место, в мире производя 9332 тонны U в год. Канадская компания Cameco занимает 2 место, по производству топлива добывая 9144 тонн U.

Нигер (Африка)

В Африке только в трех странах ведется добыча урана, наибольшие запасы ресурса расположены в Нигере. Запасы урана составляют 421000 тонн U, это пятый показатель в мире, в процентном отношении равен 7,9 %.Самые большие месторождения в стране: Имурарен, Мадауэла, Арлит и Азелит, всего же в стране их 12.Себестоимость добываемого урана в Нигере 34-50 долларов США за кг. По производству урана Нигер занимает четвертое место с 4528 тоннами U в год.

Южно-Африканская республика (Африка)

ЮАР значительно отстает от Нигера по запасам урановой руды, и занимает шестое место в рейтинге Всемирной ядерной ассоциации с 279100 тонн U.

В ЮАР уран добывается попутно на месторождениях золота. Месторождение Доминион крупнейшее в стране с открытым и подземным способом отработки. К большим рудникам относятся Вестерн-Ариез, Палабора, Рандфонтейн и Вааль-Ривер, где в основном отрабатываются «хвосты» золотодобывающего производства. Средняя стоимость добычи урана в африканской стране 40$ за кг. По производству урана ЮАР значительно отстает от ведущих стран в этой отрасли, производя 540 тонн U год, это двенадцатый показатель в мире.

Бразилия (Южная Америка)

Замыкает великолепную семерку стран с наибольшими запасами урана в мире представитель Южной Америки, Бразилия. По данным WNA южноамериканская страна немного опережает Намибию, показатель Бразилии равен 276700 тонн U. Отработка 65% запасов урановых руд осуществляется открытым способом. В стране три крупных месторождения: Лагоа-Реал, Санта-Китерия и Посус-ди-Калдас и три средних: Фигейра, Эспиньярас и Аморинополис.

Себестоимость добычи урана в Бразилии менее 40 долларов США. Производят в стране 198 тонн U в год, это 15 показатель в мире. Запасы урановых руд и урана в полном объеме удовлетворяют потребности страны и в дальнейшем возможен экспорт ценного ресурса другим странам потребителям.

vivareit.ru

Месторождения урана — wiki.web.ru

Разработанные к настоящему времени классификации эндогенных месторождений урана, как правило, учитывают минеральные ассоциации руд, условия их отложения, рудолокализующие структуры и состав вмещающих пород. Экзогенные месторождения обычно подразделяются в соответствии с литологическими особенностями рудовмещающих пород и типами бассейнов осадконакопления. Некоторые классификации базируются на геотектоническом положении урановых месторождений.

В основу приведённой ниже группировки промышленных урановых месторождений (по В.И. Казанский и Н.П. Лаверов, 1978) положены их генетическая принадлежность и геотектоническая позиция. Дальнейшее подразделение произведено с учетом геологических формаций, с которыми связано урановое оруденение, состава руд и локальных рудоконтролирующих структур. Исходя из этих позиций промышленные месторождения урана объединены в три серии, включающие 10 основных промышленно-генетических типов.

• Серия А. Постметаморфические гидротермальные месторождения древних платформ
  • Тип 1. Железо-урановые месторождения.
  • Тип 2. Урановые месторождения.
• Серия Б. Постмагматические гидротермальные месторождения складчатых областей и областей тектоно-магматической активизации
  • Тип З. Фосфор (апатит)-урановые месторождения.
  • Тип 4. Молибден-урановые месторождения.
  • Тип 5. Титан-урановые месторождения.
  • Тип 6. Мышьяково-урановые месторождения.
• Серия В. Постседиментационные месторождения молодых платформ и областей тектонической активизации

Группа диагенетических месторождений:

• • Тип 7. Редкоземельно-урановые месторождения.

Группа экзогенных инфильтрационных месторождений

• • Тип 8. Урано-угольные месторождения.
  • Тип 9. Ванадий-урановые месторождения.
  • Тип 10. Селен-урановые месторождения.

Приставка «пост» в названиях серий подчеркивает крайне характерный постумный характер урановых месторождений, формирование их вслед за главными геологическими процессами, определяющими геологический и металлогенический профиль ураноносных провинций и вместе с тем закономерную связь с этими процессами. Кроме того, в группировке учтена тенденция в смене генетических типов урановых месторождений при переходе от древних металлогенических эпох к молодым, отражающая эволюцию уранового рудообразования во времени в связи с общим необратимым развитием земной коры.

Так, протоактивизация древних платформ на рубеже раннего и среднего протерозоя характеризовалась мощным проявлением постметаморфических гидротермальных процессов, в результате которых в зонах крупных разломов фундамента возникли метасоматические железо-урановые и урановые месторождения.

Для палеозойских складчатых областей и мезозойских областей тектоно-магматической активизации характерно широкое развитие магматогенных гидротермальных месторождений, связанных с континентальными комплексами вулканических и вулкано-интрузивных пород. Специфику раннепалеозойской эпохи определяют фосфор-урановые месторождения, сопряжённые с андезит-диоритовой формацией, позднепалеозойской эпохи — молибден-урановые месторождения в связи с липарит-гранитной формацией. В мезозое на активизированных древних платформах формировались титан-урановые месторождения, ассоциированные с трахито-сиенитовыми вулкано-интрузивными комплексами, а в активизированных складчатых областях — флюорит-урановые и мышьяково-урановые месторождения, приуроченные к вулканическим кальдерам и наложенным впадинам, в которых проявлен трахиандезит-липаритовый вулканизм.

В кайнозойскую эпоху возникли экзогенные инфильтрационные и седиментационно-диагенетические урановые месторождения, приуроченные к осадочному чехлу молодых платформ, межгорных и предгорных впадин.

• ПОСТМЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ В ФУНДАМЕНТЕ ДРЕВНИХ ПЛАТФОРМ

На докембрийских платформах известны многочисленные и разнообразные по генезису проявления уранового оруденения. В кристаллическом фундаменте оно связано с поясами пегматитовых жил и высокотемпературных кварцполевошпатовых метасоматитов, с горизонтами метаморфизованных конгломератов, в платформенном чехле — с пластами горючих сланцев и бурыми углями, выполняющими речные палеодолины, и др. Основное значение на древних платформах имеют метаморфогенные урановые месторождения в зонах полевошпатового метасоматоза. Согласно Я. Белевцеву и др. (1968), они контролируются складчато-разрывными структурами раннепротерозойского возраста, возникшими на раздробленном архейском цоколе, и образованы в результате подъема рудоносных растворов из области ультраметаморфизма и осаждения урана на более высоких уровнях. В зонах крупных разломов натровые метасоматиты протягиваются на десятки километров и представляют собой особую геологическую формацию, сопоставимую со щелочными интрузивными формациями фанерозойских складчатых областей. Среди железистых кварцитов с ураноносными натровыми метасоматитами совмещены карбонатные, среди ультраметаморфических пород преобладают собственно натровые метасоматиты. Соответственно этому и выделяются две группы постметаморфических урановых месторождений.

• ПОСТМАГМАТИЧЕСКИЕ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СКЛАДЧАТЫХ ОБЛАСТЕЙ И ОБЛАСТЕЙ

ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ
Урановое оруденение занимает строго определенное положение в истории геологического развития складчатых областей. В. Смирнов (1956), Д. Суражский (1956), А. Семенов (1959), В. Котляр (1961), Ф. Вольфсон (1966 г.), а также многие другие геологи отмечали связь промышленных урановых руд с так называемыми малыми интрузиями кислых пород, образованными на поздней стадии развития геосииклинальных систем.
А. Каждан и Н. Лаверов (1966 г.) особо подчеркивали частую ассоциацию урановых месторождений складчатых областей и сложных вулканических комплексов пород, образованных в орогенных «полуплатформенных» условиях.
В настоящее время установлено, что промышленные месторождения и повышенные концентрации урана в складчатых областях палеозойского возраста относятся к различным генетическим группам. Урановые и урансодержащие минералы выявлены в комплексных рудах уран-редкоземельных и уранредкометальных пегматитов, в карбонатитовых и альбититовых месторождениях, а также в мусковит-топазовых грейзенах и скарнах. Урановые руды этих месторождений имеют низкое качество, незначительные запасы и поэтому не представляют существенного практического интереса. Промышленное значение имеют лишь гидротермальные месторождения, связанные с континентальными вулкано-интрузивными комплексами пород, сформировавшимися в послегеосинклинальный орогенный период. Эти месторождения, судя по геологическим наблюдениям и абсолютному возрасту настурана, близки к самым поздним магматическим телам и связаны с поствулканической гидротермальной деятельностью.
Урановые месторождения характерны также и для областей тектоно-магматической активизации. Они связаны с послеплатформенными магматическими формациями. Эти формации отличаются повышенной щелочностью пород, которая особенно резко проявлена на древних щитах.

• ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ МОЛОДЫХ ПЛАТФОРМ И ОБЛАСТЕЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ

В осадочном чехле молодых платформ и в межгорных впадинах размещаются многочисленные пластовые или точнее стратиформные экзогенные месторождения урана. Происхождение их служит предметом энергичных и непрекращающихся дискуссий. Различные исследователи по разному оценивают роль диагенетических и эпигенетических процессов в урановом рудообразовании и соответственно определяют генетическую принадлежность тех или иных экзогенных месторождений.
Постседиментационные урановые месторождения подразделяются на две группы и четыре промышленно-генетические типа.
Группа диагенетических месторождений:

• Тип 7. Редкоземельно-урановые месторождения

Группа зкзогенных инфильтрационных месторождений:

• Тип 8. Урано-угольные месторождения.
• Тип 9. Ванадий-урановые месторождения.
• Тип. 10. Селен-урановые месторождения.

Наиболее широко распространены ураново-угольные и селен-урановые месторождения.

---

Источники:

• Рудные месторождения СССР, в 3 т. М., «Недра», 1978, под ред. акад. В. И. Смирнова

wiki.web.ru

Урановая руда: месторождения, добыча, переработка

В поисках боле дешевого источника энергии, который бы не наносил вреда окружающей среде, мировое научное общество уделило внимание сфере ядерной энергетики. На сегодняшний день количество ядерных реакторов, которые возводятся для выработки энергии, исчисляется сотнями. В качестве сырья для выработки атомной энергии применяется урановая руда. Она содержит в себе вещества, которые относятся к семейству актинидов. По некоторым подсчетам в земле содержится в 1000 раз больше урановой руды, чем золота. Для получения топлива для атомных электростанций проводится ее переработка.

Урановая руда

Характеристики урановых руд

Руда урана в свободном виде представлена серо-белым металлом, который может иметь довольно большое количество различных примесей. Стоит учитывать, что непосредственно сам очищенный уран считается химически активным веществом. Рассматривая физико-механические и химические свойства урана, отметим нижеприведенные моменты:

1. Температура кипения этого химического элемента составляет 4 200 градусов Цельсия, что существенно усложняет процесс его переработки.
2. На воздухе уран окисляется, может растворятся в кислотах и реагировать на воздействие воды. Однако, данный химический элемент не взаимодействует со щелочами, что можно назвать его особенностью.
3. При определенном воздействии вещество становится источником довольно большого количества энергии. При этом образуется относительно небольшое количество отработки, с утилизацией которой на сегодняшний день возникает довольно много проблем.

Внешний вид урановой руды

Стоит учитывать, что уран многие относят к редкому химическому элементу, так как его концентрация в земной коре составляет 0,002%. При столь относительно невысокой концентрации этого химического элемента, альтернативного вещества пока найдено не было. Конечно, пока запасов достаточно для непрерывной добычи урана и питания атомных электростанций или двигателей.

Месторождения урана

Не сложно догадаться, что при столь относительно небольших запасах рассматриваемого вещества в недрах земли и постоянном росте потребности в материале, его стоимость повышается. За последнее время было открыто довольно большое количество месторождений урана, лидером по его добычи принято считать Австралию. Проведенные исследования указывают на то, что на территории этой страны сконцентрировано более 30% всех запасов. Наиболее крупными месторождениями считаются:

1. Биверли;
2. Олимпик Дам;
3. Рейнджер.

Интересным моментом является то, что главным конкурентом Австралии в сфере добычи руды урана принято считать Казахстан. На территории этой страны сконцентрировано боле 12% мировых запасов. Несмотря на достаточно большую площадь, в России только 5% мировых запасов.

По некоторой информации, запасы России составляют 400 тысяч тонн урана. На конец 2017 года была открыто и разработано 16 месторождений. Интересно, что 15 из них сосредоточено в Забайкалье. Больше всего урановой руды сосредоточено на Стрельцовском рудном поле.

Как ранее было отмечено, урановая руда применяется в качестве топлива, что и определяет ведение постоянных поисков его месторождений. На сегодняшний день уран часто применяется как топливо для ракетных двигателей. При производстве ядерного оружия этот элемент используется для повышения его мощности. Некоторые производители используют его для производства пигментов, которые используются в живописи.

Добыча урановых руд

Добыча урановой руды налажена во многих странах. Стоит учитывать, что сегодня для добычи руды могут применяться три технологии:

1. При близком расположении урана к поверхности земли применяется открытия технология. Она довольно проста и не требует больших затрат. Для поднятия сырья применяются экскаваторы и другая подобная спецтехника. После поднятия и погрузки в самосвалы она доставляется на перерабатывающие заводы. Отметим, что у данной технологии есть довольно большое количество недостатков, но из-за простоты добычи она получила широкое распространение. В процессе разработки месторождений получаются карьеры, площадь которых может достигать несколько квадратных километров. Стоит учитывать, что подобный способ добычи руды наносит непоправимый вред окружающей среде. Поверхностной добычей урана занимается довольно большое количество крупных горных компаний.
2. При глубоком расположении руды в толще земли проводится создание шахт. Технология достаточно сложна в исполнении, предусматривает также механическую добычу материала. Существует достаточно большое количество шахт, в которых проводится добыча урановой и другой руды. Подобный метод добычи породы связан с достаточно большими рисками, так как в толще земли могут находится карманы газа или подводные реки. Обрушение сводов может привести к консервированию шахты, гибели рабочих и повреждению дорогостоящего оборудования. Однако, в случае глубокого залегания рассматриваемой породы по-другому провести ее извлечение практически невозможно.
3. Третий метод заключается в образовании скважин, в которые закачивается серная кислота. Вблизи ранее проделанной скважины создается вторая, которая предназначена для поднятия уже полученного раствора. После завершения процесса сорбции устанавливается оборудование, способное поднимать на поверхность вещества, напоминающие смолы. После поднятия полученной смолы на поверхность проводится ее обработка и выделение урана.

Добыча урана

Подземно-скважинное выщелачивание

В последнее время все больше стали применять третий метод добычи урана. Это связано с тем, что он позволяет добиться высокой концентрации требуемого вещества при минимальном содержании загрязняющих химических элементов. Однако, подобная технология требует проведения точных геологических исследований, так как бурение скважин должно проводиться над месторождением рассматриваемого химического вещества. В противном случае, при добавлении кислоты на процесс сорбции при малой концентрации урана потребуется довольно много времени.

На территории России в большинстве случаев добыча урана проводится путем его механического извлечения. Кроме этого, добычей сырья для производства атомного топлива занимаются в Китае и Украине.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Месторождения урана и редких металлов

Большинство редкометалльных месторождений являются комплексными, в составе их руд нередко участвуют другие металлические и неметаллические полезные ископаемые: Fe, Ti, Al, Sn, W, Mo, Cu, Pb, Zn, U, Au, Ag, Pt, апатит, флюорит, калиевый полевой шпат, слюды, уголь и др. Соответственно различают месторождения: а) собственно редкометалльные, как моно-, так и полиметалльные; б) редкометалльные комплексные гетерокомпонентные, то есть с участием других полезных ископаемых; в) месторождения разнообразных полезных ископаемых, из которых редкие металлы извлекают как попутные компоненты.

Большая часть оцененных ресурсов урана России заключена в крупных и средних по запасам гидротермальных месторождениях жильно-штокверкового типа Стрельцовского рудного района Забайкалья. Другим источником урана являются мелкие, реже средние, гидрогенные месторождения так называемого «песчаникового» типа: Долматовское, Хохловское, Добровольное, Хиагдинское и др. Для сырьевой базы урана характерен дефицит запасов, соответствующих современным экономическим условиям.
Разведанные запасы урана в Российской Федерации сосредоточены в основном в Приаргунском (Читинская область) и в небольшом количестве в Зауральском (Курганская область) урановорудных районах; из них активные запасы составляют 45,6 %. В Зауральском, Западно-Сибирском и Витимском урановорудных районах ранее выявлены и предварительно оценены месторождения, пригодные для эффективной отработки методом подземного выщелачивания. Здесь же, а также в Северном и Дальневосточном районах сосредоточены основные прогнозные ресурсы урана, в 3,6 раза превышающие балансовые запасы.

Добыча урана ведется единственным в стране уранодобывающим предприятием — Приаргунским горно-химическим объединением. В конце 90-х годов прошлого столетия добыча составляла всего 2–2,5 тыс. т (2/3 уровня начала 90-х годов). Обеспеченность активными запасами эксплуатируемых месторождений составляет 78 лет.

Потребность России в уране для атомной энергетики (около 4 тыс. т в год), а также экспортные поставки (например, в 1995 г. продано природного урана 15,8 тыс. т и обогащенного 205 т) покрывались в основном за счет складских запасов. При столь интенсивном их использовании они будут исчерпаны к 2005–2010 гг.

Минерально-сырьевые ресурсы редких металлов (кроме рения) России по своему объему могут полностью обеспечить существующие и перспективные потребности. Но далеко не все отечественные месторождения соответствуют лучшим зарубежным по качеству руд и географо-экономическому положению.
Получение ниобиевой продукции экономически наиболее эффективно из пирохлоровых карбонатитов и связанных с ними кор выветривания (месторождения Большетагнинское, Белозиминское, Татарское, Томторское и др.). Весьма значительные запасы этого металла сосредоточены в комплексных TR-Nb-Ta рудах Ловозерского, Катугинского, Улуг-Танзекского и Зашихинского месторождений.

В этих же месторождениях заключены основные запасы тантала и редких земель иттриевой и цериевой групп. Но по качеству руд они уступают месторождениям в пегматитах: Вишняковскому, Вороньетундровскому и другим, а также в «редкометалльных гранитах»: Этыкинскому, Орловскому, Алахинскому.
Большие запасы иттрия и лантаноидов, помимо упомянутых месторождений, сосредоточены в апатитовых рудах месторождений хибинских тундр и в эвдиалитовых рудах месторождения Аллуайв в массивах нефелиновых сиенитов, а также в корах выветривания карбонатитов и в россыпях месторождений Томторское, Белозиминское и др.

Главными потенциальными источниками циркониевого сырья являются захороненные древние прибрежно-морские рутил-ильменит-цирконовые россыпи: Центральное, Лукояновское, Туганское, Тарское и другие месторождения, а также комплексные: Катугинское, Улуг-Танзекское, Зашихинское. Из циркониево-железо-фосфорных руд Ковдорского карбонатитового месторождения получают бадделеитовые концентраты, которые в будущем можно будет производить и из кор выветривания на Алгаминском месторождении. В резерве находится месторождение Аллуайв — нового, еще нигде в мире не освоенного вида иттриево-земельно-циркониевого сырья эвдиалитовых руд.

Основными источниками бериллия в настоящее время являются руды крупных гидротермальных Ермаковского, а в скором времени, вероятно, Пограничного и Вознесенского флюоритовых месторождений (попутно), а также берилловые концентраты из пегматитовых месторождений лития и тантала — Завитинского, Вишняковского и др.

Большая часть оцененных ресурсов лития также заключена в рудах пегматитовых месторождений — Колмозерского, Гольцового, Урикского, Тастыгского и др. Литий в составе литиевых слюд входит в число полезных компонентов редкометалльных руд месторождений Улуг-Танзекского, Зашихинского и других, а также флюоритовых руд Пограничного и Вознесенского месторождений. Большими потенциальными перспективами на литий обладает Знаменская площадь с глубокозалегающими минерализованными водами.

Скандий является одним из полезных компонентов в рудах Томторского месторождения и в ванадиевых титаномагнетитовых рудах Гусевогорского месторождения в массиве ультраосновных пород.

Производство германия в России основано на переработке германиеносных углей и аргиллитов, заключенных в Новиковском, Павловском, Шкотовском и в других месторождениях.
Сравнительно недавно в России было выявлено единственное месторождение собственно рениевых руд в фумарольных газах современного вулкана Кудрявый.

geographyofrussia.com

Урановые рудники, месторождения и добыча

Урановая руда представляет собой природное минеральное образование, в котором урана содержится такое количество, что добывать его экономически выгодно.

По количеству урана минеральные руды бывают:

• супербогатые. Такие руды содержат 0,3% U, а самой руды в таких месторождениях свыше 50 тысяч тонн
• богатые, содержащие от 0,1 до 0,3%.
• рядовые, имеют в своем составе 0,05-0,10%
• убогие. В таких рудах имеется 0,03-0,05% урана
• забалансовые, в которых присутствует лишь 0,01-0,03%.

Больше всего урана присутствует в кислых породах, в которых много кремния. К самым важным урановым рудам можно отнести урановую смолку (уранинит) и карнотит.

Таблица 1. Список минералов урана

Минерал	Основной состав минерала	Содержание урана, %
Уранинит	UO2, UO3 + ThO2, CeO2	65-74
Карнотит	K2(UO2)2(VO4)2·2H2O	~50
Казолит	PbO2·UO3·SiO2·H2O	~40
Самарскит	(Y, Er, Ce, U, Ca, Fe, Pb, Th)·(Nb, Ta, Ti, Sn)2O6	3,15-14
Браннерит	(U, Ca, Fe, Y, Th)3Ti5O15	40
Тюямунит	CaO·2UO3·V2O5·nH2O	50-60
Цейнерит	Cu(UO2)2(AsO4)2·nH2O	50-53
Отенит	Ca(UO2)2(PO4)2·nH2O	~50
Шрекингерит	Ca3NaUO2(CO3)3SO4(OH)·9H2O	25
Уранофан	CaO·UO2·2SiO2·6H2O	~57
Фергюсонит	(Y, Ce)(Fe, U)(Nb, Ta)O4	0,2-8
Торбернит	Cu(UO2)2(PO4)2·nH2O	~50
Коффинит	U(SiO4)(OH)4	~50

Добыча урана

Уран добывают тремя способами:

• открытый метод подходит в тех случаях, когда руда залегает в непосредственно близости к поверхности земли. Для добычи необходимо вырыть глубокую и широкую яму при помощи бульдозеров, а потом погрузить экскаваторами добытую руду в самосвалы, которые доставят породу в перерабатывающий комплекс
• подземная добыча применяется, если руда залегает на значительной глубине. Такой метод существенно дороже предыдущего. Он применяется только в тех случаях, если доказана высокая концентрация урана в породе. Для реализации этого метода необходимо пробурить вертикальную шахту, от которой отвести горизонтальные выработки. Урановые шахты могут располагать на глубине два километра. Шахтеры добывают руду, с помощью грузовых лифтов доставляют ее наверх, после чего она отправляется на переработку
• скважинное подземное выщелачивание (СПВ). Для добычи этим методом необходимо пробурить 6 скважин по углам шестиугольника. По этим скважинам в урановые месторождения закачивается серная кислота. В центре всей конструкции бурится еще одна скважина, через которую происходит выкачка раствора, насыщенного солями урана. Далее раствор подвергают сорбированию несколько раз. Конечным продуктом является окись урана.

Урановые рудники

По последним данным на нашей планете насчитывается 440 реакторов коммерческого назначения, которым необходимо 67 тыс. тонн урана ежегодно.
Добыча урана в мире сосредоточена в трех государствах Австралии, Казахстане и России. На территории Австралии расположен 31% мирового урана, в Казахстане — 12%, в России и Канаде – по 9%. Добыча урана в России ведется главным образом на территории Республики Саха в Якутии. Всего в Российской Федерации имеется 550 тысяч тонн залежей урана. Кроме Якутии месторождения урана есть на Забайкалье и в Бурятии.
Интересно, что мировые запасы расположены в таких государствах, которые к атомной энергетике не имеют никакого отношения. К примеру, уран на территории Нигера добывают французские компании для собственных нужд. А вот в США, Китае, Индии, Франции, Японии, Южной Корее остро ощущается недостаток уран. По этому сегодня происходят военные действия между странами за контроль над залежами урановой руды. Самое жесткое положение наблюдается в Африке. Там из-за урана разжигаются гражданские войны, и гибнет много людей.

mining-prom.ru