Pandora-arg — Новости о строительстве, ремонте и дизайне

Добыча урановых руд

Ядерный топливный цикл (ЯТЦ) — комплекс операций на предприятиях ядерной энергетики, включающих в себя добычу и переработку руды, радиоизотопное обогащение урана изотопом U235, приготовление ядерного топлива, изготовление и использование топливных элементов и сборок, переработка выгоревшего топлива, захоронение или переработка радиоактивных отходов. Очень рекомендуем http://labor-safety.org!

В 1789 г. Клапрот обнаружил в железоцинковых рудах Иоахим- ского месторождения в Чехии черный порошок — урановую смолку, которую он принял за новый химический элемент и назвал его в честь открытой в то время новой планеты Уран. Он использовался как желто-оранжевый краситель для изготовления керамики и в медицине для улучшения белизны зубных протезов. Урана в земной коре приблизительно 0,0004 %. При средней концентрации 3 г/т уран не очень редкий металл.

Добыча урана в промышленных масштабах началась с конца Второй мировой войны, когда уран добывался с большими усилиями и с огромными издержками как стратегический ресурс для ядерной бомбы.

Уран-235 — природный делящий элемент. Промышленных месторождений немного. Можно строить реакторы-размножители, переводя неделящийся 238U в делящийся 239Ри, и тогда может быть использован весь уран. Плутоний становится частью ядерного топливного цикла.

Геологи оценили, что в земной коре тория содержится приблизительно в 3 раза больше, чем урана. Всего в поверхностном слое земли толщиной 3 км имеется около 510|3т воспроизводящего материала.

Урановое сырье обладает рядом специфических особенностей:

• потребность в уране определяется темпами и масштабами развития энергетики, так как для других целей, кроме военных, уран не используется;
• уран на АЭС нельзя заменить другим традиционным топливом;
• ядерное топливо обладает высокой теплотворной способностью;
• за одноразовое пребывание в ядерном реакторе невозможно полное «сжигание» всех делящихся нуклидов, так как в активной зоне необходимо иметь критическую массу топлива;
• возможность иметь частичное и даже полное расширенное воспроизводство ядерного топлива;
• «сжигание» ядерного топлива не требует окислителя и не сопровождается выбросом в атмосферу продуктов «сгорания»;
• транспортировка и хранение урана требует незначительных капитальных и эксплуатационных расходов по сравнению с затратами, связанными с органическим топливом;
• процессы, протекающие в ядерном реакторе, сопровождаются накоплением радиоактивных продуктов и, вследствие этого, остаточными тепловыделениями;
• возникает наведенная радиоактивность технологического оборудования, радиационной зашиты и т.п.
Уран содержится в руде, морской воде и в отработанных тепловыделяющих элементах. Процентное содержание урана в морской воде очень ничтожно, и технология извлечения урана из морской воды недостаточно разработана. В отработанных тепловыделяющих элементах имеется достаточно большое содержание ядерного горючего, но стоимость его извлечения выше стоимости извлечения из руд.

Различают 5 сортов урановых руд:

1) очень богатые — содержание урана более 1 %;
2) богатые — содержание урана 0,5…1,0 %;
3) средние — содержание урана 0,25…0,5 %;
4) рядовые — содержание урана 0,09…0,25 %;
5) бедные — содержание урана менее 0,09 %.
Урановые руды характеризуются минеральным и химическим составом горнорудной массы, что определяет выбор способа гидрометаллургической переработки, состав и расход химических реагентов.

По химическому составу различают 6 групп нерудной составляющей урановых руд:

• силикатные и алюмосиликатные;
• карбонатные;
• сульфидные;
• железоокисные;
• фосфатные;
• каустоболитовые руды, содержащие ураноносные угли, твердые битумы, сланцы и др.
Основная масса урана находится в кислых породах с высоким содержанием кремния. Значительная масса урана сконцентрирована в осадочных породах, особенно обогащенных органикой. В больших количествах уран присутствует как примесь в ториевых и редкоземельных минералах (ортит CaTi03|Si04J, монацит (La, Се)Р04, циркон ZrSi04, ксенотим YP04 и др.). Важнейшими урановыми рудами являются настуран (урановая смолка), уранинит и карнотит. Основными минералами — спутниками урана являются молибденит MoS2, галенит PbS, кварц Si02, кальцит СаС03 и др.

Уран добывается как побочный продукт при разработке месторождений фосфатов, золота, меди и др. Эго позволяет снизить и нижний промышленный минимум содержания урана в рудах до 0,01.„0,03 %.

По мере развития ядерной энергетики темпы роста добычи урана возрастают. Поданным министерства энергетики США, залежи урана есть как минимум в 43 странах мира. Крупнейшими запасами обладают Австралия (примерно 27 % мировых запасов), Казахстан (17), Канада (15), ЮАР (11), Намибия (8), Бразилия (7), Россия (5), США и Узбекистан (по 4).

Всемирная ядерная ассоциация (World Nuclear Association) обновила суммарные данные по добыче урана в мире в 2011 г., т:

• 1-е место — Казахстан (19451);
• 2-е — Канада (9145);
• 3-е — Австралия (5983);
• 4-е — Нигерия (4351);
• 5-е — Намибия (3258);
• 6-е — Россия (2993);
• 7-е — Узбекистан (2500);
• 8-е -США (1537);
• 9-е — Украина (890);
• 10-е — Китай (885);
• 11-е — Малави (846);
• 12-е -ЮАР (582);
• 13-е — Индия (400);
• 14-е — Бразилия (265);
• 15-е — Чешская Республика (229);
• 16-е — Румыния (77);
• 17-е — Германия (52);
• 18-е — Пакистан (45);
• 19-е — Франция (6).
Мировые потребности в уране в 2011 г. были обеспечены на 85 %. Недостающий уран берется из других источников — складские запасы, дообогащение хвостов и т.д.

Германия добывает уран при очистке шахтных вод по выводу из эксплуатации урановых шахт бывшей ГДР. Австралия имеет большие запасы очень богатых урановых руд (до 2,35 % урана), в среднем 0,41 %. Добыча урановых руд может производиться открытым способом. Запасы урана Австралии составляют 31 % мировых запасов. Япония, США и Евросоюз большей частью удовлетворяют свои потребности за счет экспорта австралийского сырья.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

smartweb.pro