Уран (от латинского uranus) — радиоактивный химический элемент, открытие которого приписывают немецкому химику Мартину Генриху Клапроту. В таблице Менделеева уран имеет атомный номер 92. Это тяжелый металл, получаемый из урановых руд. Уран широко используется в промышленности и атомной энергетике. Однако добыть этот радиоактивный элемент непросто.
Методы добычи урана
Существует несколько способов добычи урана. Открытый способ применяется, когда оксиды урана расположены близко к земной поверхности. Подземный способ следует использовать, если этот радиоактивный материал находится глубоко под землей. Однако последним способом добычи урана является так называемое выщелачивание.
Как добывают уран открытым способом
Добыча урана открытым способом предполагает удаление поверхностного грунта и нерентабельных горных пород, чтобы добраться до руды, находящейся внизу. Этот тип добычи возможен только в том случае, если залежи расположены близко к поверхности, обычно ближе 100 метров. Вскрыша – материал, снятый над рудным телом, чаще всего складируется вблизи карьера. Шахта, в зависимости от ее размера, может иметь одну или несколько дорог, прорезанных по бокам, чтобы огромные машины могли перемещаться внутри. Часто используются специальные дренажные насосы.
Основным преимуществом открытой добычи полезных ископаемых является лучшая вентиляция. Этот метод также определенно дешевле. Современные карьеры должны соответствовать строгим рекомендациям в отношении защиты окружающей среды, здоровья и безопасности человека. Самый большой недостаток этого метода в том, что он оставляет огромный след в земле. Значительную угрозу для окружающей среды представляют большие массивы горных пород, которые могут содержать остатки радиоактивных элементов. Восстановление подземных вод чрезвычайно трудоемко и дорого, не говоря уже о здоровье рабочих и близлежащих населенных пунктов, подвергающихся постоянному шуму, пыли и радиации.
Как добывают уран подземным способом
Подземный способ используется, когда урановая руда находится глубоко под землей и до нее невозможно добраться из открытого карьера. Шахты используются для получения более высоких концентраций урана. Материал просверливают, а затем подвергают пескоструйной обработке. Образующийся в этом процессе мусор сначала очищается от примесей, а затем транспортируется на поверхность. При традиционной и открытой добыче породы содержат несколько десятых процента урана, его необходимо удалить из породы и сконцентрировать. Механизм включает измельчение и дробление породы на очень мелкие кусочки с последующим добавлением воды. Такую суспензию обрабатывают серной кислотой или раствором щелочи. Таким образом получают оксид урана. Это сырье перерабатывается на специальных мельницах.
Это наиболее эффективный метод получения урана из руд, добываемых традиционным способом. Положительным аспектом подземных работ является сокращение количества пустой породы. На поверхности не остается следов. Достижения в области горнодобывающих технологий означают, что радиационные проблемы лучше контролируются. Основным отрицательным эффектом, помимо стоимости этого метода, является серьезное воздействие на местные водоносные горизонты, а также воздействие на окружающую среду.
Метод выщелачивания
Этот метод называется выщелачиванием на месте (ISL). Выщелачивание – это процесс переноса массы из твердой фазы в жидкую. Этот метод предполагает промывку данного вещества растворителем. Растворитель подбирают таким образом, чтобы из твердой фазы вымывалось конкретное вещество или примесь. Процесс добычи урана включает закачку щелока в рудное месторождение через заранее пробуренную скважину. Выщелачивающий раствор впрыскивается в сырье, где он вступает в контакт с рудой, циркулирует по породе, растворяя ее, и через вторую пробуренную скважину извлекается на поверхность. Этот процесс позволяет добывать металлы из месторождений без необходимости рытья шахт.
Положительные эффекты метода выщелачивания заключаются в том, что он занимает небольшую площадь. Это гораздо более дешевый метод, чем традиционные методы, и он не подвергает сотрудников или местное население воздействию радиации. Негативным эффектом является попадание загрязняющих веществ в водоносные горизонты, которые необходимо постоянно проверять и контролировать. В настоящее время этот способ добычи является предпочтительным и считается наиболее экологичным и безопасным для работников.
