Uranium (U) is het zwaarste element dat van nature op aarde voorkomt. Van de 2 belangrijkste isotopen van uranium in de aardkorst is 99,3 massaprocent uranium-238 en slechts 0,7% uranium-235, dat wordt gebruikt bij de productie van kernreactoren.
Uranium wordt zowel voor militaire als voor vreedzame doeleinden gebruikt. Uraniumerts werd verwerkt, het resulterende element werd gebruikt in de verf- en lak- en glasindustrie. Nadat de radioactiviteit was ontdekt, werd het in kernenergie gebruikt. Hoe schoon en milieuvriendelijk is deze brandstof? Hierover wordt nog steeds gediscussieerd.
Natuurlijk uranium
In de natuur bestaat uranium niet in zijn zuivere vorm - het is een bestanddeel van erts en mineralen. Het belangrijkste uraniumerts is carnotiet en pitchblende. Ook werden significante afzettingen van dit strategische chemische element aangetroffen in zeldzame aarde- en turfmineralen - ortiet, titaniet, zirkoon, monaziet, xenotime. Uraniumafzettingen zijn te vinden in gesteenten met een zure omgeving en hoge concentraties silicium. Zijn metgezellen zijn calciet, galena, molybdeniet, enz.
Er is een bedrijf genaamd Uranium One, dat de grootste uraniumvoorraden bezit in Kazachstan, Afrika, Australië en de Verenigde Staten. Het bedrijf is goed voor 30% van de uraniumproductie in de wereld. Maar weinig mensen weten dat Uranium One, ooit opgericht als een Canadees-Zuid-Afrikaans consortium, nu voor 100% eigendom is van Rosatom.
Promotie video:
De wereld voert voortdurend een felle strijd om controle over de mijnen en uraniumvoorraden. Dit is een strategische vraag. Degenen die uraniumbronnen in handen hebben, houden niet alleen de hele wereld van kernenergie bij de strot, maar kunnen ook de kernwapenmarkt beïnvloeden.
Wereldstortingen en reserves
Tot op heden zijn er veel afzettingen onderzocht in de 20 kilometer lange laag van het aardoppervlak. Ze bevatten allemaal een enorm aantal tonnen uranium. Deze hoeveelheid kan de mensheid vele honderden jaren van energie voorzien. De belangrijkste landen waar uraniumerts in het grootste volume wordt aangetroffen, zijn Australië, Kazachstan, Rusland, Canada, Zuid-Afrika, Oekraïne, Oezbekistan, VS, Brazilië, Namibië.
In de USSR, op het grondgebied van Kazachstan, Kirgizië, Rusland, Tadzjikistan, Oezbekistan en Oekraïne, werd systematisch gewerkt aan het zoeken naar en onderzoeken van uraniumafzettingen. Er ontstonden mijnbouw- en chemische fabrieken die uranium in mijnen en mijnen ontgonnen. Het gewonnen uranium werd naar het militaire veld gestuurd om brandstof te leveren voor kerncentrales en voor strategische reserves. Maar begin jaren 90 ging alles kapot.
Russisch uraniumerts
In termen van uraniumwinning staat de Russische Federatie op de vijfde plaats van andere landen in de wereld. De meest bekende en machtige zijn Khiagdinskoe, Kolichkanskoe, Istochnoye, Koretkondinskoe, Namarusskoe, Dobrynskoe (Republiek Boerjatië), Argunskoe, Zherlovoe (Chita-regio). De regio Tsjita produceert 93% van al het Russische uranium dat wordt gewonnen.
In totaal worden afzettingen van 830 ton uranium voorspeld in Rusland, er zijn ongeveer 615 ton bewezen reserves. Dit zijn ook afzettingen in Yakutia, Karelië en andere regio's. Omdat uranium een strategische wereldwijde grondstof is, kunnen de cijfers onnauwkeurig zijn, aangezien veel gegevens geclassificeerd zijn, heeft slechts een bepaalde categorie mensen er toegang toe.
Hoe uranium wordt gewonnen
Gewoonlijk heeft iedereen gehoord over de vreselijke en vreselijke uraniummijnen, maar tegelijkertijd stellen maar weinig mensen zich voor hoe zelfs gewoon ijzer en koper wordt gewonnen, om nog maar te zwijgen van uranium. Daarom eerst op de vingers over deze moeilijke kwestie.
Er zijn drie manieren om uranium te delven. De eerste methode is open, geschikt voor die gevallen waarin het ertslichaam zich dicht bij het aardoppervlak bevindt. Bij de open mijnbouwmethode graven ze eenvoudig een groot gat met bulldozers en laden het erts in dumptrucks met graafmachines, die het naar het verwerkingscomplex brengen.
De tweede methode - ondergronds - wordt gebruikt wanneer het ertslichaam diep begraven is. Deze methode is duurder en daarom geschikt voor een hoge concentratie uranium in het gesteente. Bij de ondergrondse methode wordt een verticale as geboord, van waaruit horizontale bewerkingen vertrekken. De diepte van de mijnen kan oplopen tot twee kilometer. Bij horizontale driften hameren mijnwerkers in het gesteente, heffen ze het erts op met speciale vrachtliften en dragen het ook verder naar het verwerkingscomplex.
Wat gebeurt er op het verwerkingscomplex? Dit schema kan als een klassiek worden beschouwd, hoewel het zeker niet de enige is en veel nuances heeft. Het gesteente wordt vermalen, vermengd met water en onnodige onzuiverheden worden verwijderd. Vervolgens wordt het concentraat uitgeloogd, meestal met zwavelzuur. Met behulp van ionenuitwisselingsharsen komt een neerslag van uraniumzouten met een karakteristieke gele kleur vrij uit de oplossing, waarvoor ze gele koek (gele koek) worden genoemd. De gele koek bevat nog veel onzuiverheden, waaruit het op de raffinaderij moet worden gezuiverd en na calcineren wordt uraniumoxide-oxide (U3O8) verkregen - het eindproduct, dat zelfs op de beurs wordt verhandeld.
Ik had het specifiek over verwerking, maar zonder iets te zeggen over de derde extractiemethode. Het verschilt fundamenteel van de eerste twee en wordt borehole in situ leaching (BWL) genoemd. Tijdens SPW worden op de hoeken van de zeshoek 6 putten geboord, waardoor zwavelzuur in het ertslichaam wordt gepompt. Een andere put wordt geboord in het midden van de zeshoek en een oplossing verzadigd met uraniumzouten wordt erdoorheen gepompt naar het oppervlak. De productieve oplossing wordt door sorptiekolommen geleid, waarin uraniumzouten worden verzameld op een speciale hars. De hars wordt op zijn beurt opnieuw behandeld met zwavelzuur en zo verschillende keren totdat de concentratie van uranium in de oplossing voldoende wordt. En dan weer gele koek, zuivering en productie van uraniumoxide-oxide.
Gevaren van uraniummijnen
Het wordt algemeen aanvaard dat uraniummijnen een verschrikkelijk gevaarlijk iets zijn, maar op dit moment zijn uraniummijnen, die onderworpen zijn aan veiligheidsmaatregelen, niet gevaarlijker voor de gezondheid van mijnwerkers dan steenkoolmijnen. Het grootste gevaar is daar eerder niet straling, maar stof dat deeltjes uranium en andere zware metalen bevat, waarvan het binnendringen in het lichaam kan leiden tot ernstige ziekten van de inwendige organen. De aanwezigheid van radioactief radongas in de lucht kan ook gevaarlijk zijn, maar bij werkende ventilatie zijn de concentraties ervan minimaal. Bij gebruik van ondergrondse uitloging wordt de schadelijkheid van de productie voor arbeiders niet hoger dan voor kantoormedewerkers - geen stof, geen radon)) Grapje natuurlijk
Voor het milieu is de dagbouw het gevaarlijkst - dit is een enorme kuil op de plaats van de mijn en stof met radioactieve elementen, en een stortplaats van afvalgesteente, dat vanwege de vervalproducten van uranium ongeveer 85% van de stralingsachtergrond van het gewonnen erts vasthoudt. Gevaarlijk is niet alleen stralingsverontreiniging door uraniumvervalproducten, zoals radon, radium, thorium, maar ook algemene vervuiling van het grondgebied, inclusief zouten van zware metalen (arseen, lood, koper), giftig voor het lichaam, en sulfiden, die bij interactie met water kan zwavelzuur vormen. Niemand heeft alle soorten industriële ongevallen en vernielingen als gevolg van natuurrampen geannuleerd, waarvan het risico altijd aanwezig is.
Bij de mijnmethode zijn de gevaren over het algemeen hetzelfde als bij de open methode, maar wordt er toch minder afval gegenereerd. Een van de pluspunten is ook de afwezigheid van een put.
Daarom wordt ondergrondse uitspoeling als het minst schadelijk voor het milieu beschouwd. Er wordt beweerd dat het binnen 4-5 jaar mogelijk zal zijn om op de productielocatie landbouw te bedrijven. Maar vergeet niet dat ondergrondse uitspoeling de kwaliteit van het grondwater sterk kan verslechteren, en het is onwaarschijnlijk dat het werken met zwavelzuur de vruchtbaarheid verhoogt. Bovendien is het gebruik van ondergrondse uitspoeling beperkt: het kan alleen worden gebruikt in zandsteen en onder de grondwaterspiegel.