Как выглядит урановая руда. Мегалиты и урановые рудники. Другие сферы применения

Месторождения урана в России

Восстановление руды в подземных и открытых шахтах. Добыча руды включает в себя ряд этапов, которые являются общими для открытой и подземной добычи. Взрывоопасные вещества загружаются в отверстия, а затем взрываются, чтобы разрушить скалу. Взрыв инициируется взрывозащитной крышкой, обычно с грунтовкой.

После того, как руда была фрагментирована путем взрывных работ, и подходящий временной интервал прошел, чтобы обеспечить безопасное повторное включение, основанное на рассеивании взрывчатого газа, руда загружается в грузовые автомобили или железнодорожные вагоны, которые будут транспортироваться в обрабатывающую зону. В некоторых случаях первоначальная обработка руды происходит под землей или в карьере, а затем транспортируется для дальнейшей обработки через систему конвейерных лент. После того, как подземная зона была вычеркнута, часто необходимо засыпать ее некоторыми отходами - это может произойти немедленно, или это может быть отложено до полного изъятия остатка.

По соображениям безопасности большие взрывы в подземных шахтах обычно устанавливаются электрически с поверхности, как только все подземные рабочие достигли поверхности шахты, как правило, в конце рабочей смены. Эта мера предосторожности также ограничивает воздействие пыли и паров, вызванных взрывом, поскольку система вентиляции может смывать подземную атмосферу до следующей смены.

Гидрометаллургический процесс используется для производства урана из урановой руды с использованием химических веществ и растворов для извлечения урана из рудной матрицы. Процесс завершается, когда конечный урановый продукт, известный как жёлтый пирог, производится с достаточной высокой чистотой, так что его можно использовать в оставшейся части цикла производства ядерного топлива.

В этом разделе представлен обзор этих вариантов с акцентом на обычный процесс выщелачивания. Восстановление на месте кратко обсуждается для полноты, но не оценивается подробно, поскольку, как отмечалось ранее, маловероятно, что оно будет пригодным для использования в Вирджинии. Также для полноты этого раздела вкратце описывается восстановление побочного продукта.

На рисунке 7 показана упрощенная схема обработки урана, в которой излагаются основные процессы, необходимые для получения конечного высокочистого уранового концентрата. В каждом единичном процессе существуют изменения в зависимости от конкретной обрабатываемой урановой руды и наличия конкретных химических веществ и оборудования.

Хотя шаги по извлечению урана из руды можно просто показать, фактический выбор конечных процессов является сложным и требует тщательного предварительного планирования, анализа и проектирования. Пригодность конкретного месторождения руды для пригодности горных работ, ряд экономических, социальных и экологических проблем имеют решающее значение. Следующие основные соображения диктуют выбор процесса.

Доступность и квалификация рабочей силы. В то время как метод добычи для конкретного месторождения урановой руды будет определяться типом и размером месторождения, выбор процесса будет в основном определяться рудным типом и урановой минералогией. Для руды вмещающая порода будет иметь наибольшее влияние на выбор процесса, за исключением случаев очень высокосортных отложений; как отмечалось в предыдущей главе.

Такие высокосортные месторождения не ожидаются в Вирджинии. Ведущая порода будет основной детерминантой типа выщелачивания урана, либо щелочной, используя карбонатный раствор, либо кислоту. Количество потребляемой кислоты или карбонатов в сочетании с связанными с этим затратами процесса определит окончательный выбор процесса.

Характер вмещающих пород играет большую роль в разработке последовательности этапов обработки - технологической схемы. Присутствие карбонатных минералов в достаточном количестве, чтобы вызывать потребление кислоты более чем от 75 до 100 кг на тонну выщелоченной руды, вероятно, станет решающим фактором в пользу карбонатного выщелачивания. Как правило, использование процесса кислотного выщелачивания имеет преимущества в плане простоты схемы и предлагает больший диапазон вариантов очистки по сравнению с щелочным выщелачиванием.

Однако каждая ситуация оценивается по существу. Таким образом, на окончательный выбор маршрута процесса влияет следующее. Концентрация урана в руде с материалом более высокого сорта, способным переносить более высокие концентрации кислоты без необходимости созерцания щелочного выщелачивания.

Более быстрая кинетика кислотного выщелачивания над карбонатным расщеплением для того же рудного типа, который имеет последствия на стадии выщелачивания, а также степень требуемого измельчения, когда кислотное выщелачивание может не требовать такого тонкого измельчения.

Наличие ценных побочных продуктов в руде и способность любой технологической схемы экономить эти виды экономически. Стоимость самих реагентов и относительные транспортные расходы. Хотя характеристики руды или горных пород определяют общий выбор процесса выщелачивания, между щелочным или кислотным выщелачиванием, следует также учитывать удельную минералогию урана. Уран встречается в очень большом количестве минералов из-за большого ионного радиуса и двух его валентных состояний. Минералы урана, встречающиеся в рудных месторождениях, относятся к следующим общим группам.

Оксиды, которые представляют собой наиболее распространенную группу минералов урана в рудных месторождениях. Силикаты, которые имеют второстепенное значение и имеют значительную концентрацию в песчано-осадочных отложениях. Титанаты, которые в основном происходят в некоторых урановых месторождениях, связанных с натрием-метасоматозом.

Ванадаты, которые, по существу, встречаются в кальцитах. Фосфаты, карбонаты, оксигидроксиды, арсенаты и другие шестивалентные урановые минералы, которые обычно встречаются как продукты изменения других первичных минералов урана и соответственно называются вторичными минералами урана.

Следовательно, незначительное поверхностное возмущение и отсутствие хвостов или отходов породы. Однако рудное тело должно быть проницаемым для жидкостей, используемых и расположенных таким образом, чтобы процесс не загрязнял грунтовые воды от рудного тела. Затем его закачивают через подземную руду для извлечения урана путем выщелачивания. После того, как беременный раствор возвращается на поверхность, уран извлекается почти так же, как на любом другом заводе по переработке урана.

Этот метод применялся в Соединенных Штатах, но, как описано в главе 3, геологическая обстановка в Вирджинии вряд ли будет подходящей для этого типа процесса. Кучное выщелачивание происходит, когда руда, содержащая уран, складывается в кучу, и жидкость распределяется по поверхности для выщелачивания металла из кучи в течение нескольких месяцев. Кучное выщелачивание успешно применяется для производства меди.

Особенно в Чили и на западе Соединенных Штатов, а также для операций с золотом в Южной Дакоте, Монтане, Неваде и многих других частях мира. Рекуперация урана с помощью кучного выщелачивания встречается реже, при использовании кислотного кучного выщелачивания, используемого в Венгрии, и процесса щелочного кучного выщелачивания, используемого в Намибии. Кучное выщелачивание сегодня применяется к измельченным рудам, а современные кучи предназначены для предотвращения загрязнения грунта с использованием минимального двойного удержания, мониторинга подземных вод и каналов утечки.

Преимущество кучного выщелачивания заключается в том, что руду не нужно мелко измельчать, воду. Потребление низкое, а исправление упрощается, избегая конфискации хвостов. Выщелоченный остаток можно вернуть на шахту или покрыть подходящим материалом на месте. Кучное выщелачивание ограничено рудами с низким содержанием глины, и этот процесс требует длительного времени выщелачивания и имеет относительно низкую степень извлечения металла.

Характеристики урановых руд

Утилизация урана побочным продуктом происходит, когда основным продуктом является производство металлов, таких как золото, медь или никель, а уран извлекается как второстепенный побочный продукт. Это может быть сделано для изъятия урана сами по себе или предприняты, когда уран должен быть удален для чистоты продукта или по соображениям окружающей среды, например, при производстве удобрений с фосфорной кислотой или в производстве меди, таких как месторождение Олимпийской плотины в Австралия.

Уран может быть извлечен из хвостохранилищ из старых урановых операций или хвостов других операций с металлом. Вообще говоря, эти источники в настоящее время не являются экономически жизнеспособными из-за низких концентраций и высоких затрат на обработку, но они могут иметь будущий производственный потенциал.

Окружающая среда Вирджинии почти уверена, что рудник, будь то подземный или открытый, будет влажным, и вода должна быть удалена и управляться. Вода, удаляемая из шахты или избыточной воды, которая не может быть переработана на перерабатывающей установке, должна обрабатываться в соответствии с экологическими требованиями. Лечение будет зависеть от процесса извлечения урана, используемых химических веществ и загрязнений руд. Как правило, обработка будет многоступенчатым процессом, который нейтрализует сточные воды, осаждает любые металлы и уменьшает содержание урана и радия.

Управление водными ресурсами в рамках проекта по добыче полезных ископаемых начинается с характеристики всех потенциальных источников воды, возможного использования и возможных проблем загрязнения. Это включает анализ водного баланса площадки, включая анализ баланса вод на водной основе, который оценивает не только потоки воды и качество воды, но также определяет варианты утилизации воды. Этот анализ водного баланса учитывал бы сезонные колебания и учитывал бы использование обрезных бермов, прудов ливневых вод и возможных прудов для выпаривания, все они основывались на анализе вероятностного максимума осадков с подходящим запасом прочности.