แร่ยูเรเนียม. แร่ยูเรเนียมมีการขุดอย่างไร? แร่ยูเรเนียมในรัสเซีย

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เมื่อค้นพบธาตุกัมมันตภาพรังสีในตารางธาตุ ในที่สุดก็มีคนมาประยุกต์ใช้ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับยูเรเนียม มันถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารและพลเรือน แร่ยูเรเนียมถูกแปรรูป ผลลัพธ์ที่ได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมสีและสารเคลือบเงาและแก้ว หลังจากค้นพบกัมมันตภาพรังสี ก็เริ่มถูกนำมาใช้ในพลังงานนิวเคลียร์ เชื้อเพลิงนี้สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแค่ไหน? เรื่องนี้ยังคงถูกถกเถียงกันอยู่

ยูเรเนียมธรรมชาติ

โดยธรรมชาติแล้ว ยูเรเนียมไม่มีอยู่ในรูปที่บริสุทธิ์ มันเป็นส่วนประกอบของแร่และแร่ธาตุ แร่ยูเรเนียมหลักคือ carnotite และ pitchblende นอกจากนี้ยังพบแหล่งสะสมที่สำคัญขององค์ประกอบทางเคมีเชิงกลยุทธ์นี้ในแร่หายากและแร่ธาตุพีท - ออร์ไทต์, ไททาไนต์, เพทาย, โมนาไซต์, ซีโนไทม์ การสะสมของยูเรเนียมสามารถพบได้ในหินที่มีสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและมีซิลิกอนที่มีความเข้มข้นสูง สหายของมันคือแคลไซต์ กาลีนา โมลิบดีไนต์ เป็นต้น

เงินฝากและเงินสำรองของโลก

จนถึงปัจจุบัน มีการสำรวจตะกอนจำนวนมากในชั้นผิวโลก 20 กิโลเมตร ทั้งหมดมียูเรเนียมจำนวนมาก จำนวนนี้สามารถให้พลังงานแก่มนุษยชาติได้หลายร้อยปีซึ่งไปข้างหน้า. ประเทศชั้นนำที่มีแร่ยูเรเนียมในปริมาณสูงสุด ได้แก่ ออสเตรเลีย คาซัคสถาน รัสเซีย แคนาดา แอฟริกาใต้ ยูเครน อุซเบกิสถาน สหรัฐอเมริกา บราซิล นามิเบีย

ประเภทของยูเรเนียม

กัมมันตภาพรังสีเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของธาตุเคมี ยูเรเนียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปสามชนิด สองคนนี้เป็นบรรพบุรุษของซีรีย์กัมมันตภาพรังสี ไอโซโทปธรรมชาติของยูเรเนียมถูกใช้เพื่อสร้างเชื้อเพลิงสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์และอาวุธ นอกจากนี้ ยูเรเนียม-238 ยังทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตพลูโทเนียม-239

ยูเรเนียมไอโซโทป U234 เป็นนิวไคลด์ลูกสาวของ U238 พวกมันได้รับการยอมรับว่าเป็นกัมมันตภาพรังสีที่กระฉับกระเฉงที่สุด ไอโซโทป U235 นั้นอ่อนแอกว่า 21 เท่า แม้ว่าจะถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จตามวัตถุประสงค์ข้างต้น แต่ก็มีความสามารถในการรักษาปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์โดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติม

นอกจากธรรมชาติแล้วยังมีไอโซโทปของยูเรเนียมเทียมอีกด้วย วันนี้มี 23 อย่างที่รู้จักกัน ที่สำคัญที่สุดของพวกเขา - U233 โดดเด่นด้วยความสามารถในการกระตุ้นภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนช้า ในขณะที่ส่วนที่เหลือต้องการอนุภาคที่รวดเร็ว

การจำแนกประเภทแร่

ถึงแม้ยูเรเนียมจะพบได้แทบทุกที่ แม้แต่ในสิ่งมีชีวิต ตะเข็บที่บรรจุยูเรเนียมก็มีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับวิธีการสกัดด้วย แร่ยูเรเนียมจำแนกตามพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

1. เงื่อนไขการก่อตัว - แร่ภายนอก ภายนอก และแร่แปรสภาพ
2. ธรรมชาติของการทำให้เป็นแร่ยูเรเนียมเป็นแร่ปฐมภูมิ ออกซิไดซ์และผสมของยูเรเนียม
3. ขนาดรวมและเม็ดแร่ - เศษแร่หยาบ เม็ดกลาง เม็ดละเอียด เม็ดละเอียด และเศษแร่กระจาย
4. ประโยชน์ของสิ่งสกปรก - โมลิบดีนัม วานาเดียม ฯลฯ
5. องค์ประกอบของสิ่งเจือปน - คาร์บอเนต, ซิลิเกต, ซัลไฟด์, เหล็กออกไซด์, กัดกร่อนทางชีวภาพ

ขึ้นอยู่กับวิธีการจำแนกแร่ยูเรเนียม มีวิธีการแยกองค์ประกอบทางเคมีออกจากแร่นั้น ซิลิเกตถูกแปรรูปด้วยกรดหลายชนิด คาร์บอเนต - ด้วยสารละลายโซดา โซดาไฟได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยการเผาไหม้ และหลอมเหล็กออกไซด์ในเตาหลอมเหลว

ขุดแร่ยูเรเนียมอย่างไร

ในธุรกิจเหมืองแร่ใดๆ มีเทคโนโลยีและวิธีการบางอย่างในการสกัดยูเรเนียมออกจากหิน ทุกอย่างยังขึ้นอยู่กับไอโซโทปที่อยู่ในชั้นเปลือกโลกด้วย แร่ยูเรเนียมขุดได้สามวิธี การแยกองค์ประกอบออกจากหินที่สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจคือเมื่อบรรจุอยู่ในปริมาตร 0.05-0.5% มีวิธีการทำเหมือง เหมืองหิน และวิธีการชะล้าง การใช้แต่ละธาตุขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของไอโซโทปและความลึกของหิน การทำเหมืองหินแร่ยูเรเนียมสามารถทำได้ด้วยการเกิดขึ้นที่ตื้น ความเสี่ยงจากการสัมผัสน้อยที่สุด เครื่องจักรไม่มีปัญหา - รถปราบดิน รถตัก รถดั๊มพ์ นิยมใช้กันมาก

การผลิตเหมืองยากขึ้น วิธีนี้ใช้เมื่อองค์ประกอบเกิดขึ้นที่ระดับความลึกไม่เกิน 2 กิโลเมตรและใช้งานได้ในเชิงเศรษฐกิจ หินต้องมียูเรเนียมเข้มข้นสูงจึงจะสามารถขุดได้อย่างเหมาะสม ใน adit ให้ความปลอดภัยสูงสุด นี่เป็นเพราะวิธีการขุดแร่ยูเรเนียมใต้ดิน พนักงานจะได้รับชุดเอี๊ยม โดยจำกัดชั่วโมงการทำงานอย่างเคร่งครัด เหมืองมีลิฟต์ช่วยระบายอากาศ

การชะล้างเป็นวิธีที่สาม - วิธีที่สะอาดที่สุดจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยของพนักงานในองค์กรเหมืองแร่ สารละลายเคมีพิเศษถูกสูบผ่านระบบของหลุมเจาะ มันละลายในอ่างเก็บน้ำและอิ่มตัวด้วยสารประกอบยูเรเนียม สารละลายจะถูกสูบออกและส่งไปยังโรงงานแปรรูป วิธีนี้เป็นวิธีที่ก้าวหน้ากว่า ช่วยลดค่าใช้จ่ายทางเศรษฐกิจ แม้ว่าจะมีข้อจำกัดหลายประการสำหรับการสมัคร

เงินฝากในยูเครน

ประเทศนี้กลายเป็นเจ้าของที่มีความสุขในการสะสมธาตุที่ผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ตามการคาดการณ์ แร่ยูเรเนียมในยูเครนมีวัตถุดิบมากถึง 235 ตัน ขณะนี้ได้รับการยืนยันเงินฝากที่มีประมาณ 65 ตันเท่านั้น ได้ดำเนินการไปแล้วจำนวนหนึ่ง ส่วนหนึ่งของยูเรเนียมถูกใช้ในประเทศ ส่วนหนึ่งถูกส่งออกไป

เขตแร่ยูเรเนียม Kirovograd ถือเป็นแหล่งแร่หลัก ปริมาณยูเรเนียมต่ำ - จาก 0.05 ถึง 0.1% ต่อตันของหิน ดังนั้นต้นทุนของวัสดุจึงสูง เป็นผลให้วัตถุดิบที่ได้นั้นถูกแลกเปลี่ยนในรัสเซียเป็นแท่งเชื้อเพลิงสำเร็จรูปสำหรับโรงไฟฟ้า

เงินฝากหลักที่สองคือ Novokonstantinovskoye เนื้อหาของยูเรเนียมในหินทำให้สามารถลดต้นทุนเมื่อเทียบกับ Kirovogradskoye ได้เกือบ 2 เท่าอย่างไรก็ตาม การพัฒนาไม่ได้ดำเนินการมาตั้งแต่ยุค 90 เหมืองทั้งหมดถูกน้ำท่วม เนื่องจากความสัมพันธ์ทางการเมืองกับรัสเซียที่ทวีความรุนแรงขึ้น ยูเครนอาจถูกทิ้งให้ไม่มีเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

แร่ยูเรเนียมรัสเซีย

ในแง่ของการขุดยูเรเนียม สหพันธรัฐรัสเซียอยู่ในอันดับที่ 5 เมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ ในโลก ที่มีชื่อเสียงและทรงพลังที่สุดคือ Khiagdinskoye, Kolichkanskoye, Istochnoye, Koretkondinskoye, Namarusskoye, Dobrynskoye (สาธารณรัฐ Buryatia), Argunskoye, Zherlovoe (ภูมิภาค Chita) ภูมิภาค Chita ผลิต 93% ของยูเรเนียมรัสเซียทั้งหมดที่ผลิต (ส่วนใหญ่โดยวิธี open pit และ mine)

เงินฝากใน Buryatia และ Kurgan แตกต่างกันเล็กน้อย แร่ยูเรเนียมในรัสเซียในภูมิภาคเหล่านี้ถูกสะสมในลักษณะที่ทำให้สามารถแยกวัตถุดิบโดยการชะล้างได้

รัสเซียคาดการณ์ว่าจะมีปริมาณยูเรเนียมสะสม 830 ตัน มีสำรองที่ยืนยันแล้วประมาณ 615 ตัน สิ่งเหล่านี้เป็นเงินฝากใน Yakutia, Karelia และภูมิภาคอื่น ๆ เนื่องจากยูเรเนียมเป็นวัตถุดิบเชิงกลยุทธ์ระดับโลก ตัวเลขจึงอาจไม่ถูกต้อง เนื่องจากข้อมูลจำนวนมากถูกจัดประเภท มีเพียงคนบางประเภทเท่านั้นที่เข้าถึงได้