27k
9 лет назад · 13 фото · 46364 просмотров · 67 комментариев
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.
1.
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
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
2.
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.
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.
3. 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.
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.
4. 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.
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.
5. 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.
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.
6.
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.
7.
8.
9.
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.
10.
11.
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
12. 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
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
13.
Господи! Бедная наша планета! Как там в песне? Прости Земля, мы ведь ещё растём...
Вы верующий?
Пацифист?
Лирик?
Музыкант и раздолбай.
спс
Читинской области нет уже тьму лет. Есть Забайкальский Край или коротко ЗК :-)
"который и используется при производство атомных реакторов." - Тут небольшое уточнение, не атомных реакторов, а топлива для ядерных реакторов (ТВЭЛы).
Всем ветеранам ведомства Ефима Павловича Славского большой привет, всем крепкого здоровья, дружбы и мирного неба над головой!
В детстве шарились по заброшенным рудникам, да на вагонетках катались, на которых руду перевозили. Дебилы. Не знали про радиацию
с потенцией всё норм. только вот с зубами проблема
что-то я не понял, как это: "..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 ...", а "...По добыче урана Российская Федерация находится на пятом месте среди прочих стран мира..."
Это как? Сколько тогда добывают первые 4 страны? Или "Росатом" не Россия?
Компания Uranium One добывает Уран за территорией России, а 5 место это по добыче в самой России Росатомом, имеется ввиду количество добытого в стране Уране не зависимо от компаний и принадлежности.
Ну вообще, уран 238, или 235 достаточно стабильны, и имеют альфа-распад. А такая радиация задерживается листом бумаги на 100%. Если чувак не будет делать ложку из этого куска, то все нормально, не умрет и даже рак не заработает.
Минут 5
Самый тяжелый элемент, встречающийся в природе - осмий. Расходимся, посоны.
Это-то ты к чему?
У урана плотность 19070 близка к плотности золота 19300 кг/м3. Платина - 21500 кг/м3.
Благодаря высокой плотности уран 238 используется в артиллерийских снарядах.
Ну, а осмий и иридий примерно по 22600.
наслышан про ППГХО, г.Краснокаменск
ездил пару раз в командировку, настраивали системы связи.
пока слава Богу живой, тьфу, тьфу, тьфу ))))
Познавательно!
Спасибо
Природный уран состоит из трех радиоактивных изотопов: U-238 (около 99,3%), U-235 (около 0,7%), U-234 (около 0,005%). На урановом топливе, обогащенном изотопом U-235, сегодня работает большинство атомных энергетических реакторов. То есть 99,3% выделенного урана в соединении со фтором идут в отходы... а используется в реале всего 0,7%... А то, что он якобы пойдёт в реакторы на быстрых нейтронах - это бабушка надвое сказала... И баллонов со фторидом урана у нас поля... http://www.aecc.ru/attachments/article/69/0.ogfu.pdfhttp://www.aecc.ru/attachments/article/69/0.ogfu.pdf
Уважаемый Борис, я ведь говорю о том, что у нас атомная промышленность делает ставку на АЭС работающих на медленных нейтронах, и их подавляющее большинство. Недавно построили Белоярский БН-800, разрабатывают БН-1200, но они погоды не делают и похоже, что медленно нейтронные реакторы будут превалировать ближайшие 40 лет... Да я, конечно не специалист, но мне кажется, что в цепочке распад - теплоноситель - генератор есть одно, и на сегодняшний день опасное звено. Это теплоноситель. В области обычных ТЭС на углеводородах появилась новая разработка ТОТЭ (Твёрдо Оксидные Топливные Элементы) с прямым, каталитическим разложением углеводородов на воду, углекислый газ и 85-92% электрический ток. В этом же направлении разрабатываются радиоизотопные источники тока прямого действия. Я встречался с разработчиками из Черноголовки на выставке инноваций Архимед-2016-2017г.г. Их Элемент представляет собой цилиндрический блок в выходными контактами, диаметром в 12 см, высотой в 15 см с отверстием по центру для установки таблетки из диоксида урана. И всё В элементе происходит выбивание электронов из металлических лент и получение электрического тока. Батареи из таких элементов вполне возможно в дальнейшем смогут конкурировать с ядерными котлами. Насколько я знаю Минатом пока не заинтересовался разработкой, пока
Уважаемый мурзилка!! Очень интересные технологии, хотя я не могу понять каким образом из таблетки диоксида урана образуется электрический ток. ведь сам по себе диоксид урана достаточно стабилен ( период полураспада достаточно большой) и обладает альфа излучением. А по поводу теплоносителя в основном на гражданских станциях используется трех контурная схема, в качестве теплоносителя вода. первых два контура зациклены. а на генератор выходит уже третьий. Вот когда в качестве теплоносителя использовался расплавленный натрий , по эффективности ( теплоёмкости и теплопроводности) он конечно выше, но вот в плане безопасности. безусловно хуже.
Устройство для преобразования ионизирующих излучений в электрическую энергию. Организация: Федеральное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) Авторы: Ершов А. Е., Классен Н. В., Курлов В. Н. (В настоящее время человечество находится в поисках альтернативны источников электроэнергии. Найден способ преобразования радиации в электрическую энергию. При облучении слоистых структур, состоящих из чередующихся слоёв тяжелого металла, изолятора и легкого металла потоком гамма-квантов, в них формируется эдс за счёт преимущественного поглощения гамма излучения тяжёлым металлом, которое приводит к эмиссии быстрых электронов. Некоторая их часть проникает в лёгкий металл, вследствие чего он отрицательно заряжается. Если соединить тяжёлый и лёгкий металл нагрузкой, эти электроны будут возвращаться через неё в тяжёлый металл, выполняя полезную работу. Отношение этой работы к энергии излучения, которую поглотила слоистая структура, и определяет эффективность преобразования радиации в электроэнергию в прямых преобразователях. Murzilka009-1). Описание: Принцип действия устройства сочетание трехслойной схемы тяжелый проводник тонкий изолятор легкий проводник с ее технической реализацией в виде биоморфной матрицы на основе пиролизованной и силицированной древесины, преобразованной таким образом в микрокапиллярную систему. Наполнитель микрокапилляров тяжелый проводник (например, свинец или висмут) или свинцовый электролит, легкий проводник стенки микрокапилляров из карбида кремния, разделяющий их изолятор тонкий слой двуокиси кремния на карбидокремниевых стенках, либо (в случае электролитического наполнителя) двойной зарядовый слой на границе электролит карбид кремния
Вид объекта промышленной собственности: Патент РФ на полезную модель 144220 от 09.07.2014г.
Актуальность решаемой задачи: Создается надежное обеспечение атомных электростанций резервными источниками энергоснабжения на случай выхода из строя атомных реакторов. Хранилища радиоактивных отходов из потребителя электроэнергии превращается в ее источник, а сами радиоактивные отходы из фактора заражения среды превращаются в экологически чистый и уникально дешевый источник электроэнергии, что особенно актуально для удаленных потребителей (космических кораблей, маяков и т.д.).
Способ преобразования энергии излучения радиоактивных отходов в электрическую энергию
Классификация по МПК: G21H
Спасибо большое за разъяснение. но тогда встаёт только один вопрос- диоксид урана никогда не был продуктом ядерных реакций и не обладает в полной мере необходимыми характеристиками ( количеством гамма квантов энергии) гораздо логичней было бы использовать технеций или плутоний.
Вполне вероятно при использовании других изотопов и отдача элемента может существенно возрасти, но технеций и плутоний вовсе не классифицируются как отходы и имеют свои области применения, и потому кто им дасть продукт переводить... Вот потому, как я разумею, авторы сосредоточились на отходах...
Жили в Казахстане. Рядом были 2 шахты и рудник. Родители работали на шахте. Помню, как отец рассказывал, что в начале каждой смены, в шахту обязательно спускался проверяющий с дозиметром. В 90-е, в развалом Союза, шахты законсервировали (мокрая консервация).
Это не проверяющий! Дозиметрист в шахте определяет по интенсивности радиационного излучения какая руда пригодна для дальнейшей переработки, а какая пойдёт в отвалы. Привет от бывшего работника ЦГХК Степногорска!
Дозиметрист - это работник Службу радиационной безопасности (РБ). А отбраковкой у вас занимался, наверное, радиометрист.
Ну да, в Степногорск руду и отвозили.)
Привет из Мамая) У нас в Атансоре скот стоял (пастбище было), прямо около выработки. Заступали на дежурство по три дня, на пастбище. У кого вагончики на сопках стояли - тем получше. Наш был внизу, к третьему дню бошка раскалывалась напополам. Чего мы там хапнули уж не знаю, то ли радона, то ли кислотных каких испарений, не знаю. Было это давно, года четыре назад. Пока вроде все нормально)
уран-235, который и используется при производство атомных реакторов. - грамотей
сорри очепятка)) с кем не бывает
Я чот не понял??? А что дальше с закисью урана U308 делают, как она превращается в уран, в топливо для АЭС???
Это вы имеете в виду Красноярск-26 (Железногорск)?
Я могу ответить на ваш вопрос, но после этого мне придется сразу вас ликвидировать :)
Государственные тайны пока еще не отменены
В общем да, хотя это только часть комплекса переработки.
Неужели ещё есть секреты, которые не успели продать? Сомневаюсь.
https://imhoclub.by/ru/material/6282https://imhoclub.by/ru/material/6282
Здесь всё описано популярно: Борис Марцинкевич. Сага о Росатоме в 13 частях. Здесь и про центрифуги, и про всё остальное.
да. проверено. а потом и мы с тобой за неповиновение или такой же типа писднеж
Так уже было. в 40-50 годах.
Кропивницкий (Кировоград) - единственный город в Европе, под которым добывают урановую руду.
Как раз в Кировограде и добывают, в Желтыхводах - обагащают...
Руслан, я тут живу. Мне ли не знать? Я даже в бинокль с балкона виду отвал урановой шахты. А знакомые с другой части города периодически слышал гул взрывов из-под земли.
А я из Кривого Рога и в Желтых Водах бывал не раз.
Тогда я удивлен незнанию про Кргпивницкий. У нас горизонтальные ходы шахты до центра города достают. Такого нигде в Европе больше нет. А на обогащение все в ЖВ едет
А Жёлтые Воды?
Спасибо, очень познавательно!