Uranová ruda. Jak se těží uranová ruda? Uranová ruda v Rusku

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Když byly objeveny radioaktivní prvky periodické tabulky, jeden člověk nakonec přišel s aplikací pro ně. To se stalo s uranem. Byl používán pro vojenské i civilní účely. Uranová ruda se zpracovávala, výsledný prvek se používal v průmyslu barev a laků a sklářském průmyslu. Po objevení její radioaktivity se začala využívat v jaderné energetice. Jak čisté a ekologické je toto palivo? O tom se stále diskutuje.

Přírodní uran

V přírodě se uran nevyskytuje v čisté formě – je součástí rudy a minerálů. Hlavní uranovou rudou je karnotit a smolinec. Také významná ložiska tohoto strategického chemického prvku byla nalezena ve vzácných zeminách a rašelinových minerálech - orthitu, titanitu, zirkonu, monazitu, xenotimu. Ložiska uranu lze nalézt v horninách s kyselým prostředím a vysokou koncentrací křemíku. Jeho společníky jsou kalcit, galenit, molybdenit atd.

Světové vklady a rezervy

K dnešnímu dni bylo ve 20kilometrové vrstvě zemského povrchu prozkoumáno mnoho ložisek. Všechny obsahují obrovské množství tun uranu. Toto množství je schopné poskytnout lidstvu energii na mnoho stovek let.vpřed. Vedoucí země, ve kterých je uranová ruda v největším objemu, jsou Austrálie, Kazachstán, Rusko, Kanada, Jižní Afrika, Ukrajina, Uzbekistán, USA, Brazílie, Namibie.

Druhy uranu

Radioaktivita určuje vlastnosti chemického prvku. Přírodní uran se skládá ze tří jeho izotopů. Dva z nich jsou předky radioaktivní řady. Přírodní izotopy uranu se používají k výrobě paliva pro jaderné reakce a zbraně. Uran-238 také slouží jako surovina pro výrobu plutonia-239.

Izotopy uranu U234 jsou dceřiné nuklidy U238. Jsou uznávány jako nejaktivnější a poskytují silné záření. Izotop U235 je 21krát slabší, i když byl úspěšně použit pro výše uvedené účely – má schopnost udržovat jadernou řetězovou reakci bez dalších katalyzátorů.

Kromě přírodních existují také umělé izotopy uranu. Dnes je takových známých 23, nejvýznamnější z nich - U233. Vyznačuje se schopností aktivovat se pod vlivem pomalých neutronů, zatímco zbytek vyžaduje rychlé částice.

Klasifikace rudy

Přestože uran lze nalézt téměř všude – dokonce i v živých organismech – švy, které jej obsahují, mohou být různého typu. To také závisí na metodách extrakce. Uranová ruda je klasifikována podle následujících parametrů:

1. Podmínky vzniku - endogenní, exogenní a metamorfogenní rudy.
2. Povaha mineralizace uranu je primární, oxidované a smíšené rudy uranu.
3. Souhrnná velikost azrna minerálů - hrubozrnné, středně zrnité, jemnozrnné, jemnozrnné a dispergované frakce rud.
4. Užitečnost nečistot - molybden, vanad atd.
5. Složení nečistot - uhličitan, křemičitan, sulfid, oxid železa, kaustobiolit.

V závislosti na tom, jak je uranová ruda klasifikována, existuje způsob, jak z ní získat chemický prvek. Křemičitan se zpracovává různými kyselinami, uhličitan - roztoky sody, kaustobiolit se obohacuje pálením a ve vysoké peci se taví oxid železa.

Jak se těží uranová ruda

Jako v každém těžebním podnikání existuje určitá technologie a metody pro získávání uranu z horniny. Vše také závisí na tom, který izotop je ve vrstvě litosféry. Uranová ruda se těží třemi způsoby. Ekonomicky oprávněná izolace prvku od horniny je, když je obsažen v objemu 0,05-0,5%. Je zde důlní, lomová a louhovací metoda těžby. Použití každého z nich závisí na složení izotopů a hloubce horniny. Lomová těžba uranové rudy je možná s mělkým výskytem. Riziko expozice je minimální. Se strojním zařízením nejsou žádné problémy – hojně se používají buldozery, nakladače, sklápěče.

Produkce těžby je obtížnější. Tato metoda se používá, když se prvek vyskytuje v hloubce do 2 kilometrů a je ekonomicky životaschopný. Hornina musí obsahovat vysokou koncentraci uranu, aby mohla být účelně těžena. Ve štole zajistitmaximální bezpečnost, je to dáno způsobem těžby uranové rudy pod zemí. Pracovníkům jsou poskytovány montérky, pracovní doba je přísně omezena. Doly jsou vybaveny výtahy, zvýšenou ventilací.

Lužení je třetí metoda – nejčistší z hlediska životního prostředí a bezpečnosti zaměstnanců těžebního podniku. Systémem vrtaných studní se čerpá speciální chemický roztok. V nádrži se rozpouští a nasycuje se sloučeninami uranu. Roztok je poté odčerpán a odeslán do zpracovatelských závodů. Tato metoda je progresivnější, umožňuje snížit ekonomické náklady, i když pro její aplikaci existuje řada omezení.

Vklady na Ukrajině

Země se ukázala být šťastným vlastníkem ložisek prvku, ze kterého se vyrábí jaderné palivo. Podle předpovědí obsahují uranové rudy na Ukrajině až 235 tun surovin. Aktuálně jsou potvrzena pouze ložiska obsahující asi 65 tun. Určitá částka již byla zpracována. Část uranu byla použita v tuzemsku, část byla exportována.

Kirovogradská oblast uranové rudy je považována za hlavní ložisko. Obsah uranu je nízký – od 0,05 do 0,1 % na tunu horniny, takže cena materiálu je vysoká. Výsledkem je, že výsledné suroviny jsou v Rusku vyměňovány za hotové palivové tyče pro elektrárny.

Druhým velkým ložiskem je Novokonstantinovskoye. Obsah uranu v hornině umožnil snížit náklady ve srovnání s Kirovogradskoye téměř dvakrát. Od 90. let však vývoj neprobíhá, všechny doly jsou zatopené. Kvůli zhoršení politických vztahů s Ruskem může Ukrajina zůstat bez paliva pro jaderné elektrárny.

Ruská uranová ruda

Z hlediska těžby uranu je Ruská federace na pátém místě mezi ostatními zeměmi světa. Nejznámější a nejmocnější jsou Chiagdinskoje, Količkanskoje, Istochnoje, Koretkondinskoje, Namarusskoje, Dobrynskoje (Burjatská republika), Argunskoje, Zherlovoe (Čitská oblast). Oblast Čita produkuje 93 % veškerého ruského uranu vyrobeného (hlavně povrchovými a důlními metodami).

Poněkud odlišná je situace s ložisky v Burjatsku a Kurganu. Uranová ruda se v Rusku v těchto oblastech ukládá takovým způsobem, že umožňuje těžbu surovin loužením.

Celkem se v Rusku předpokládají ložiska 830 tun uranu, potvrzených zásob je asi 615 tun. Jsou to také naleziště v Jakutsku, Karélii a dalších regionech. Vzhledem k tomu, že uran je strategická globální surovina, čísla nemusí být přesná, protože mnoho údajů je klasifikováno, přístup k nim má pouze určitá kategorie lidí.