रूस में यूरेनियम खनन। यूरेनियम तत्व

जब आवर्त सारणी के रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की गई, तो एक व्यक्ति अंततः उनके लिए एक आवेदन लेकर आया। यही यूरेनियम के साथ हुआ। इसका उपयोग सैन्य और नागरिक दोनों उद्देश्यों के लिए किया गया था। यूरेनियम अयस्क को संसाधित किया गया था, परिणामी तत्व का उपयोग पेंट और वार्निश और कांच उद्योगों में किया गया था। इसकी रेडियोधर्मिता की खोज के बाद, यह ईंधन कितना स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल है? इस पर अभी भी बहस हो रही है।

प्राकृतिक यूरेनियम

प्रकृति में, यूरेनियम अपने शुद्ध रूप में मौजूद नहीं है - यह अयस्क और खनिजों का एक घटक है। मुख्य यूरेनियम अयस्क कार्नोटाइट और पिचब्लेंड है। इसके अलावा, इस रणनीतिक के महत्वपूर्ण भंडार दुर्लभ पृथ्वी और पीट खनिजों में पाए जाते हैं - ऑर्थाइट, टाइटेनाइट, जिरकोन, मोनाजाइट, ज़ेनोटाइम। यूरेनियम जमा एक अम्लीय वातावरण और सिलिकॉन की उच्च सांद्रता वाली चट्टानों में पाया जा सकता है। इसके साथी कैल्साइट, गैलेना, मोलिब्डेनाइट आदि हैं।

विश्व जमा और भंडार

आज तक, पृथ्वी की सतह की 20 किलोमीटर की परत में कई निक्षेपों का पता लगाया गया है। इन सभी में भारी मात्रा में टन यूरेनियम होता है। यह राशि आने वाले कई सैकड़ों वर्षों के लिए मानवता को ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम है। अग्रणी देश जिनमें यूरेनियम अयस्क है सबसे बड़ी मात्रा, ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान, रूस, कनाडा, दक्षिण अफ्रीका, यूक्रेन, उज्बेकिस्तान, अमेरिका, ब्राजील, नामीबिया हैं।

यूरेनियम के प्रकार

रेडियोधर्मिता एक रासायनिक तत्व के गुणों को निर्धारित करती है। प्राकृतिक यूरेनियम इसके तीन समस्थानिकों से बना है। उनमें से दो रेडियोधर्मी श्रृंखला के पूर्वज हैं। यूरेनियम के प्राकृतिक समस्थानिकों का उपयोग परमाणु प्रतिक्रियाओं और हथियारों के लिए ईंधन बनाने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, यूरेनियम -238 प्लूटोनियम -239 के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है।

यूरेनियम समस्थानिक U234 U238 के पुत्री न्यूक्लाइड हैं। वे सबसे सक्रिय के रूप में पहचाने जाते हैं और मजबूत विकिरण प्रदान करते हैं। आइसोटोप U235 21 गुना कमजोर है, हालांकि इसे उपरोक्त उद्देश्यों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है - इसमें अतिरिक्त उत्प्रेरक के बिना बनाए रखने की क्षमता है।

प्राकृतिक के अलावा, यूरेनियम के कृत्रिम समस्थानिक भी हैं। आज ऐसे 23 ज्ञात हैं, उनमें से सबसे महत्वपूर्ण U233 है। यह धीमे न्यूट्रॉन के प्रभाव में सक्रिय होने की क्षमता से अलग है, जबकि बाकी को तेज कणों की आवश्यकता होती है।

अयस्क वर्गीकरण

यद्यपि यूरेनियम लगभग हर जगह पाया जा सकता है - जीवित जीवों में भी - जिन परतों में यह समाहित है, वे विभिन्न प्रकार की हो सकती हैं। यह निष्कर्षण के तरीकों पर भी निर्भर करता है। यूरेनियम अयस्क को निम्नलिखित मापदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

1. गठन की स्थिति - अंतर्जात, बहिर्जात और मेटामोर्फोजेनिक अयस्क।
2. यूरेनियम खनिजकरण की प्रकृति यूरेनियम के प्राथमिक, ऑक्सीकृत और मिश्रित अयस्क हैं।
3. खनिजों के समुच्चय और दानों का आकार - मोटे दाने वाले, मध्यम दाने वाले, बारीक दाने वाले, बारीक दाने वाले और बिखरे हुए अयस्क के अंश।
4. अशुद्धियों की उपयोगिता - मोलिब्डेनम, वैनेडियम, आदि।
5. अशुद्धियों की संरचना - कार्बोनेट, सिलिकेट, सल्फाइड, आयरन ऑक्साइड, कॉस्टोबायोलिटिक।

यूरेनियम अयस्क को कैसे वर्गीकृत किया जाता है, इसके आधार पर इसमें से एक रासायनिक तत्व निकालने का एक तरीका है। सिलिकेट को विभिन्न एसिड, कार्बोनेट - सोडा समाधान के साथ इलाज किया जाता है, कास्टोबियोलाइट को जलाने से समृद्ध किया जाता है, और आयरन ऑक्साइड को ब्लास्ट फर्नेस में पिघलाया जाता है।

यूरेनियम अयस्क का खनन कैसे किया जाता है?

किसी भी खनन व्यवसाय की तरह, चट्टान से यूरेनियम निकालने की एक निश्चित तकनीक और तरीके हैं। सब कुछ इस बात पर भी निर्भर करता है कि लिथोस्फीयर परत में कौन सा आइसोटोप है। यूरेनियम अयस्क का तीन तरह से खनन किया जाता है। किसी तत्व को चट्टान से अलग करना आर्थिक रूप से उचित है जब इसकी सामग्री 0.05-0.5% की मात्रा में हो। निकासी की एक खदान, खदान और लीचिंग विधि है। उनमें से प्रत्येक का उपयोग समस्थानिकों की संरचना और चट्टान की गहराई पर निर्भर करता है। उथली घटना के साथ यूरेनियम अयस्क का खदान खनन संभव है। एक्सपोजर का जोखिम न्यूनतम है। उपकरण के साथ कोई समस्या नहीं है - बुलडोजर, लोडर, डंप ट्रक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

खनन अधिक जटिल है। इस पद्धति का उपयोग तब किया जाता है जब तत्व 2 किलोमीटर तक की गहराई पर होता है और आर्थिक रूप से व्यवहार्य होता है। तेजी से खनन करने के लिए चट्टान में यूरेनियम की उच्च सांद्रता होनी चाहिए। एडिट अधिकतम सुरक्षा प्रदान करता है, यह यूरेनियम अयस्क के भूमिगत खनन के तरीके के कारण है। श्रमिकों को चौग़ा प्रदान किया जाता है, काम के घंटे सख्ती से सीमित होते हैं। खदानें लिफ्ट, उन्नत वेंटिलेशन से सुसज्जित हैं।

लीचिंग तीसरी विधि है - पर्यावरण की दृष्टि से सबसे स्वच्छ और खनन उद्यम के कर्मचारियों की सुरक्षा। ड्रिल किए गए कुओं की प्रणाली के माध्यम से एक विशेष रासायनिक समाधान पंप किया जाता है। यह जलाशय में घुल जाता है और यूरेनियम यौगिकों से संतृप्त हो जाता है। इसके बाद समाधान को पंप किया जाता है और प्रसंस्करण संयंत्रों में भेजा जाता है। यह विधि अधिक प्रगतिशील है, यह आर्थिक लागतों को कम करने की अनुमति देती है, हालांकि हैं पूरी लाइनप्रतिबंध।

यूक्रेन में जमा

देश उस तत्व के भंडार का एक खुश मालिक बन गया जिससे इसका उत्पादन होता है। पूर्वानुमान के अनुसार, यूक्रेन में यूरेनियम अयस्कों में 235 टन कच्चा माल होता है। वर्तमान में, लगभग 65 टन वाले जमा की पुष्टि की गई है। एक निश्चित राशि पहले ही काम कर चुकी है। यूरेनियम का कुछ हिस्सा घरेलू स्तर पर इस्तेमाल किया गया था, और कुछ हिस्सा निर्यात किया गया था।

मुख्य भंडार किरोवोग्राद यूरेनियम अयस्क क्षेत्र है। यूरेनियम की मात्रा कम है - प्रति टन चट्टान में 0.05 से 0.1% तक, इसलिए सामग्री की लागत अधिक है। नतीजतन, बिजली संयंत्रों के लिए तैयार ईंधन छड़ के लिए रूस में परिणामी कच्चे माल का आदान-प्रदान किया जाता है।

दूसरी बड़ी जमा राशि नोवोकोन्स्टेंटिनोवस्कॉय है। चट्टान में यूरेनियम की सामग्री ने किरोवोग्रैडस्कॉय की तुलना में लागत को लगभग 2 गुना कम करना संभव बना दिया। हालाँकि, 90 के दशक से विकास नहीं किया गया है, सभी खदानों में पानी भर गया है। अतिशयोक्ति के कारण राजनीतिक संबंधरूस के साथ, यूक्रेन को बिना ईंधन के छोड़ा जा सकता है

रूसी यूरेनियम अयस्क

यूरेनियम खनन के लिए रूसी संघदुनिया के अन्य देशों में पांचवें स्थान पर है। सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली खियागडा, कोलिचकांस्को, इस्तोचनो, कोरेटकोंडिंस्को, नमारुस्स्को, डोब्रीनस्को (बुर्यातिया गणराज्य), अर्गुनस्को, ज़ेरलोवो वी हैं। चीता क्षेत्रसभी उत्पादित रूसी यूरेनियम का 93% खनन किया जाता है (मुख्य रूप से खुले गड्ढे और खान विधियों द्वारा)।

Buryatia और Kurgan में जमा के साथ स्थिति कुछ अलग है। इन क्षेत्रों में रूस में यूरेनियम अयस्क इस तरह से है कि यह लीचिंग द्वारा कच्चे माल को निकालना संभव बनाता है।

कुल मिलाकर, रूस में 830 टन यूरेनियम जमा होने की भविष्यवाणी की गई है, और लगभग 615 टन पुष्टि भंडार हैं। ये याकुतिया, करेलिया और अन्य क्षेत्रों में भी जमा हैं। चूंकि यूरेनियम एक रणनीतिक वैश्विक कच्चा माल है, इसलिए संख्या सटीक नहीं हो सकती है, क्योंकि कई डेटा वर्गीकृत हैं, केवल एक निश्चित श्रेणी के लोगों की ही उन तक पहुंच है।

खोजे गए रूसी यूरेनियम भंडार का अनुमान 615 हजार टन और अनुमानित संसाधन - 830 हजार टन (2005) है। दुर्भाग्य से, उनमें से कई दुर्गम क्षेत्रों में स्थित हैं। उनमें से सबसे बड़ा याकुतिया के दक्षिण में एल्कोन जमा है, इसके भंडार का अनुमान 344 हजार टन है। लगभग 150 हजार टन एक और जमा का भंडार है, जिसे चिता क्षेत्र में स्ट्रेल्टसोव्स्कोय अयस्क क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। 70 हजार टन
1999 तक, रूस के यूरेनियम भंडार के राज्य संतुलन ने 16 जमाओं के भंडार को ध्यान में रखा, जिनमें से 15 एक क्षेत्र में केंद्रित हैं - ट्रांसबाइकलिया (चिता क्षेत्र) में स्ट्रेल्टोव्स्की और खनन के लिए उपयुक्त हैं।

खुली (खदान) विधि वर्तमान में रूस में उपयोग नहीं की जाती है। चिता क्षेत्र में यूरेनियम जमा में खदान विधि का उपयोग किया जाता है। इन-सीटू लीचिंग तकनीक का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। साइट पर यूरेनियम केंद्रित यूरेनियम प्राप्त करने के लिए खनन यूरेनियम युक्त अयस्कों और समाधानों को संसाधित किया जाता है। परिणामी उत्पाद को आगे की प्रक्रिया के लिए JSC "चेपेत्स्की मैकेनिकल प्लांट" में भेजा जाता है।

रूस में, टीवीईएल कॉर्पोरेशन द्वारा यूरेनियम अयस्क का खनन किया गया था, जिसमें तीन सहायक कंपनियां शामिल हैं: क्रास्नोकामेंस्क, चिता क्षेत्र (3 हजार टन / वर्ष) शहर में प्रारगुन माइनिंग एंड केमिकल एसोसिएशन, कुरगन क्षेत्र में दलूर सीजेएससी, और खियागडा ओजेएससी। बुरातिया (प्रत्येक की क्षमता प्रति वर्ष 1 हजार टन यूरेनियम है)।

चिता क्षेत्र में यूरेनियम जमा Argunskoye, Zherlovoye और Beryozovoe की खोज की गई थी। भंडार: C2 श्रेणी - 3.05 मिलियन टन अयस्क और 3481 टन यूरेनियम, 0.114% अयस्क में औसत यूरेनियम सामग्री के साथ, श्रेणी C1 में गोर्नोय जमा के अनुमानित यूरेनियम संसाधन C2 के लिए 394 हजार टन अयस्क और 1087 टन यूरेनियम हैं। - 1.77 मिलियन टन अयस्क और 4226 टन यूरेनियम। P1 श्रेणी के जमा के अनुमानित संसाधन 4800 टन यूरेनियम हैं। B+C1 श्रेणी में Olovskoye जमा का भंडार 14.61 मिलियन टन अयस्क और 11,898 टन यूरेनियम है।

चिता क्षेत्र (ट्रांसबाइकलिया) में स्थित स्ट्रेल्टसोव्स्कोय अयस्क क्षेत्र में खदान और खदान खनन के लिए उपयुक्त एक दर्जन से अधिक यूरेनियम (और मोलिब्डेनम) जमा शामिल हैं। इनमें से, सबसे बड़े - स्ट्रेल्टसोव्स्कोए और तुलेंडेवस्कॉय - के पास क्रमशः 60 और 35 हजार टन का भंडार है। वर्तमान में, दो खदानों का उपयोग करके खदान विधि द्वारा पांच जमाओं में खनन किया जाता है, जो रूसी यूरेनियम उत्पादन (2005) का 93% प्रदान करता है। तो, क्रास्नोकामेंस्क शहर (चिता से 460 किमी दक्षिण पूर्व) से दूर नहीं, रूसी यूरेनियम का 93% खनन किया जाता है। खनन खदान विधि द्वारा किया जाता है (खदान विधि का उपयोग पहले भी किया गया था) "प्रारगुनस्की इंडस्ट्रियल माइनिंग एंड केमिकल एसोसिएशन" (PIMCU)।

रूस में शेष यूरेनियम क्रमशः कुरगन क्षेत्र और बुरातिया में स्थित सीजेएससी दलुर और जेएससी खियागडा की इन-सीटू लीचिंग विधि का उपयोग करके खनन किया जाता है। परिणामी यूरेनियम ध्यान और यूरेनियम युक्त अयस्कों को चेपेत्स्क मैकेनिकल प्लांट में संसाधित किया जाता है।

ट्रांस-उरल्स - एक ऐसा क्षेत्र जिसमें 3 जमा शामिल हैं: लगभग 17 हजार टन के कुल भंडार के साथ डोलमेटोवस्कॉय, डोब्रोवोलस्कॉय और खोखलोवस्कॉय। अयस्क में यूरेनियम की मात्रा 0.06% है। 350-560 मीटर की गहराई और बल्कि औसत भू-तकनीकी मापदंडों के साथ, सभी जमाओं को पेलियोवाल्ले में केंद्रित किया गया है। CJSC दलूर (कुर्गन क्षेत्र) द्वारा 1000 टन/वर्ष की उत्पादकता के साथ खनन किया जाता है, निष्कर्षण की विधि बोरहोल इन-सीटू लीचिंग है।

बुरातिया में खियागडिंस्की यूरेनियम जमा में, यूरेनियम के भूमिगत कुएं का उपयोग किया जाता है। खनन जेएससी खियागडा द्वारा किया जाता है। उत्पादन की मात्रा प्रति वर्ष 1.5 हजार टन यूरेनियम केंद्रित है। जमा के संभावित भंडार का अनुमान 100 हजार टन, अन्वेषण किए गए भंडार - 40 हजार टन (खदान का अनुमानित जीवन 50 वर्ष) है। 1 घन मीटर समृद्ध अयस्क में यूरेनियम की मात्रा 100 मिलीग्राम तक पहुंच जाती है। 1 किलो समृद्ध अयस्क की कीमत 20 डॉलर से है। यह क्रास्नोकामेंस्क, चिता क्षेत्र के शहर में रूस में मुख्य यूरेनियम खदान की तुलना में 2 गुना कम है।

याकुटिया के एल्कोन क्षेत्र में यूरेनियम के कुल भंडार की मात्रा 346 हजार टन है, जो उन्हें दुनिया में सबसे बड़ा बनाता है। मात्रात्मक रूप से, यह देश के सभी शेष भंडार से अधिक है, लेकिन अयस्कों की सामान्य गुणवत्ता के कारण, वे यूरेनियम के लिए उच्च कीमत पर ही लाभदायक बन सकते हैं। शहर के बाद से इन जमाओं के विकास के लिए एक परियोजना तैयार की गई है। 2020 में खदान की अनुमानित उत्पादकता प्रति वर्ष 15 हजार टन यूरेनियम है।

यूरेनियम कच्चे माल के ज्ञात संभावित स्रोतों में से सबसे बड़ा, एल्डन जमा, केवल खनन द्वारा विकास के लिए उपयुक्त है। भूवैज्ञानिकों के अनुसार, विटिम यूरेनियम अयस्क क्षेत्र का विकास अधिक आशाजनक है।
स्कैंडियम, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों और लैंथेनाइड्स के साथ अयस्क में 0.054% यूरेनियम सांद्रता में 60 हजार टन के खोजे गए भंडार के साथ विटिम्स्की क्षेत्र (साइबेरिया);)। विटिम अयस्क जिला - इसमें 5 जमा शामिल हैं, जिनका कुल भंडार 75 हजार टन अनुमानित है। सबसे बड़े हैं: खियागडा और टेट्राख। दोनों वस्तुओं को भूमिगत लीचिंग के लिए उपयुक्त पैलियोवैली में स्थानीयकृत किया गया है, उनकी विशेषता एक मोटे (100-150 मीटर) बेसाल्ट कवर के तहत पर्माफ्रॉस्ट ज़ोन में स्थान है। चूंकि रूस में यह जमा के विकास के लिए सबसे कठिन क्षेत्र है, यहां उत्पादन 100 टन / वर्ष है। इन वस्तुओं से यूरेनियम की लागत श्रेणी 34-52 डॉलर है।

पश्चिम साइबेरियाई क्षेत्र (200 हजार टन यूरेनियम के भंडार के साथ मालिनोवस्कॉय जमा)। पश्चिम साइबेरियाई क्षेत्र - इसमें IW पद्धति के लिए उपयुक्त 8 छोटे निक्षेप शामिल हैं, जो लगभग 10 हजार टन के कुल भंडार के साथ पेलियोवेली में भी स्थानीयकृत हैं। विटिम की तुलना में जमा का क्षेत्र विकसित करना कुछ आसान है, लेकिन 2010 तक वास्तविक उत्पादन 100-150 टन/वर्ष होगा। इन वस्तुओं से यूरेनियम की लागत श्रेणी 13-20 डॉलर है। यूएस प्रति पाउंड U3O8। ओखोटस्क सागर के तटीय क्षेत्र में स्थित सुदूर पूर्व अयस्क-असर क्षेत्र का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

होनहार क्षेत्रों में वनगा क्षेत्र (करेलिया) शामिल है, जहां यूरेनियम, सोना और प्लैटिनम युक्त वैनेडियम अयस्क के भंडार खोजे गए हैं। Nevskgeologia ने क्षेत्र में एक यूरेनियम जमा (मध्य पद्मा) की खोज की लाडोगा झीलसल्मी (मेदवेज़ेगॉर्स्क जिले) गाँव के पास। यहां यूरेनियम अयस्क का भंडार 40 हजार टन तक पहुंच सकता है। इस प्रकार के अयस्कों के प्रसंस्करण के लिए मुख्य रूप से प्रौद्योगिकी की कमी के कारण जमा का विकास नहीं हुआ है। 2005 तक, रूस में अपनी जरूरतों के लिए यूरेनियम की मौजूदा कमी प्रति वर्ष 5 हजार टन थी और लगातार बढ़ रही थी। परमाणु सुधार की शुरुआत के साथ स्थिति और खराब हो गई, जब बिजली उत्पादन में परमाणु ऊर्जा की हिस्सेदारी को 25-30% तक बढ़ाने के लिए रूस में नए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को सक्रिय रूप से बनाने का निर्णय लिया गया। 2004 में, इसने 9,900 टन की मांग के साथ 32,000 टन यूरेनियम का उत्पादन किया (शेष गोदामों से आपूर्ति द्वारा प्रदान किया गया - सैन्य यूरेनियम की कमी)।

ईंधन संकट के खतरे को महसूस करते हुए, रोसाटॉम ने 2006 में JSC यूरेनियम माइनिंग कंपनी, UGRK की स्थापना की, जिसे पुराने रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए दीर्घकालिक और विश्वसनीय यूरेनियम कच्चा माल प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था (इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि उनके संचालन की अवधि निर्धारित की गई है। 60 साल तक बढ़ाया गया), निर्माणाधीन रूसी परमाणु ऊर्जा संयंत्र, साथ ही विदेशों में रूस द्वारा निर्मित और निर्माणाधीन परमाणु ऊर्जा संयंत्र (2006 में, दुनिया के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का छठा हिस्सा रूसी ईंधन पर संचालित होता है)। नई कंपनी Minatom द्वारा नियंत्रित दो संरचनाओं द्वारा निर्मित: TVEL Corporation और Techsnabexport OJSC। UGRK को 2020 तक यूरेनियम उत्पादन की मात्रा 28.63 हजार टन तक बढ़ने की उम्मीद है। इसी समय, रूस में ही उत्पादन 18 हजार टन होगा: प्रारगुनस्की माइनिंग एंड केमिकल एसोसिएशन में - 5 हजार टन, जेएससी खियागडा में - 2 हजार टन, सीजेएससी दलूर - 1 हजार टन, याकुतिया में एल्कोन्सकोय जमा में - 5 हजार टन, चिता क्षेत्र में और बुर्यातिया में कई नए डिपॉजिट में - 2 हजार टन। नए उद्यमों में एक और 3 हजार टन का खनन करने की योजना है, जिसके लिए अब तक केवल अनुमानित यूरेनियम भंडार ही ज्ञात हैं। इसके अलावा, कंपनी को उम्मीद है कि 2020 तक कजाकिस्तान में पहले से स्थापित दो संयुक्त उद्यमों में लगभग 5 हजार टन यूरेनियम का उत्पादन होगा। यूक्रेन और मंगोलिया में यूरेनियम खनन के लिए एक संयुक्त उद्यम बनाने की संभावना पर भी चर्चा हो रही है। इसके बारे मेंयूक्रेनी क्षेत्र नोवोकोन्स्टेंटिनोवस्कॉय और मंगोलियाई क्षेत्र एर्डेस के बारे में। कंपनी को उत्तरी कजाकिस्तान में यूरेनियम खनन के लिए दो और संयुक्त उपक्रम बनाने की भी उम्मीद है - सेमिज़बे और कासाचिन्नोय डिपॉजिट में। विदेशों में संयुक्त उद्यमों द्वारा खनन किया गया यूरेनियम होगा - रूसी अलगाव सुविधाओं में संवर्धन के बाद, उदाहरण के लिए, निर्मित में अंतरराष्ट्रीय केंद्रअंगारस्क में संवर्धन के लिए - निर्यात के लिए जाएं।

अरुण ग्रह - रासायनिक तत्वपरमाणु संख्या 92 के साथ एक्टिनाइड्स का परिवार। यह सबसे महत्वपूर्ण परमाणु ईंधन है। में इसकी एकाग्रता भूपर्पटीलगभग 2 भाग प्रति मिलियन है। महत्वपूर्ण यूरेनियम खनिजों में यूरेनियम ऑक्साइड (यू 3 ओ 8), यूरेनियम (यूओ 2), कार्नोटाइट (पोटेशियम यूरेनिल वनाडेट), ओटेनाइट (पोटेशियम यूरेनिल फॉस्फेट), और टॉर्बेनाइट (हाइड्रस कॉपर और यूरेनिल फॉस्फेट) शामिल हैं। ये और अन्य यूरेनियम अयस्क परमाणु ईंधन के स्रोत हैं और इसमें सभी ज्ञात पुनर्प्राप्त करने योग्य जीवाश्म ईंधन जमा की तुलना में कई गुना अधिक ऊर्जा होती है। 1 किलो यूरेनियम 92यू 30 लाख किलो कोयले जितनी ऊर्जा देता है।

डिस्कवरी इतिहास

रासायनिक तत्व यूरेनियम एक घनी, ठोस चांदी-सफेद धातु है। यह नमनीय, निंदनीय है और इसे पॉलिश किया जा सकता है। धातु हवा में ऑक्सीकरण करती है और कुचलने पर प्रज्वलित होती है। बिजली के अपेक्षाकृत खराब कंडक्टर। इलेक्ट्रॉनिक सूत्रयूरेनियम - 7s2 6d1 5f3।

यद्यपि इस तत्व की खोज 1789 में जर्मन रसायनज्ञ मार्टिन हेनरिक क्लैप्रोथ ने की थी, जिन्होंने इसे नए खोजे गए ग्रह यूरेनस के नाम पर रखा था, धातु को 1841 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ यूजीन-मेल्चियोर पेलिगोट द्वारा यूरेनियम टेट्राक्लोराइड (यूसीएल 4) से घटाकर अलग कर दिया गया था। पोटैशियम।

रेडियोधर्मिता

1869 में रूसी रसायनज्ञ दमित्री मेंडेलीव द्वारा आवर्त सारणी के निर्माण ने सबसे भारी ज्ञात तत्व के रूप में यूरेनियम पर ध्यान केंद्रित किया, जो 1940 में नेपच्यूनियम की खोज तक बना रहा। 1896 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी हेनरी बेकरेल ने इसमें रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की। . यह गुण बाद में कई अन्य पदार्थों में पाया गया। अब यह ज्ञात है कि इसके सभी समस्थानिकों में रेडियोधर्मी यूरेनियम में 238 U (99.27%, अर्ध-जीवन - 4,510,000,000 वर्ष), 235 U (0.72%, अर्ध-जीवन - 713,000,000 वर्ष) और 234 U (0.006%) का मिश्रण होता है। आधा जीवन - 247,000 वर्ष)। यह संभव बनाता है, उदाहरण के लिए, अध्ययन के लिए चट्टानों और खनिजों की उम्र निर्धारित करना भूवैज्ञानिक प्रक्रियाएंऔर पृथ्वी की आयु। ऐसा करने के लिए, वे सीसे की मात्रा को मापते हैं, जो यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय का अंतिम उत्पाद है। इस मामले में, 238 यू प्रारंभिक तत्व है, और 234 यू उत्पादों में से एक है। 235 यू एक्टीनियम क्षय श्रृंखला को जन्म देता है।

एक चेन रिएक्शन खोलना

रासायनिक तत्व यूरेनियम व्यापक रुचि और गहन अध्ययन का विषय बन गया, जब जर्मन रसायनज्ञ ओटो हैन और फ्रिट्ज़ स्ट्रैसमैन ने 1938 के अंत में धीमी न्यूट्रॉन के साथ बमबारी करते हुए इसमें परमाणु विखंडन की खोज की। 1939 की शुरुआत में, इतालवी मूल के अमेरिकी भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने सुझाव दिया कि परमाणु विखंडन के उत्पादों में प्राथमिक कण हो सकते हैं जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया उत्पन्न करने में सक्षम हैं। 1939 में, अमेरिकी भौतिकविदों लियो स्ज़ीलार्ड और हर्बर्ट एंडरसन, साथ ही फ्रांसीसी रसायनज्ञ फ्रेडरिक जूलियट-क्यूरी और उनके सहयोगियों ने इस भविष्यवाणी की पुष्टि की। बाद के अध्ययनों से पता चला है कि एक परमाणु के विखंडन के दौरान औसतन 2.5 न्यूट्रॉन निकलते हैं। इन खोजों ने पहली आत्मनिर्भर परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया (12/02/1942), पहला परमाणु बम (07/16/1945), सैन्य संचालन में इसका पहला उपयोग (08/06/1945), पहली परमाणु पनडुब्बी का नेतृत्व किया (1955) और पहला पूर्ण पैमाने पर परमाणु ऊर्जा संयंत्र (1957)।

ऑक्सीकरण अवस्थाएँ

रासायनिक तत्व यूरेनियम, एक मजबूत इलेक्ट्रोपोसिटिव धातु होने के कारण, पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह अम्ल में घुल जाता है, लेकिन क्षार में नहीं। महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण अवस्थाएं +4 हैं (जैसा कि यूओ 2 ऑक्साइड, टेट्राहैलाइड्स जैसे यूसीएल 4 और हरा पानी आयन यू 4+) और +6 (जैसा कि यूओ 3 ऑक्साइड, यूएफ 6 हेक्साफ्लोराइड, और यूओ 2 2+ यूरेनिल आयन) . एक जलीय घोल में, यूरेनियम यूरेनिल आयन की संरचना में सबसे अधिक स्थिर होता है, जिसकी एक रैखिक संरचना [O = U = O] 2+ होती है। तत्व में +3 और +5 अवस्थाएँ भी हैं, लेकिन वे अस्थिर हैं। लाल U 3+ बिना ऑक्सीजन वाले पानी में धीरे-धीरे ऑक्सीकृत होता है। यूओ 2 + आयन का रंग अज्ञात है क्योंकि यह अनुपातहीनता से गुजरता है (यूओ 2 + एक साथ यू 4+ तक कम हो जाता है और यूओ 2 2+ में ऑक्सीकृत हो जाता है) यहां तक ​​​​कि बहुत तनु विलयनों में भी।

परमाणु ईंधन

धीमे न्यूट्रॉन के संपर्क में आने पर, यूरेनियम परमाणु का विखंडन अपेक्षाकृत दुर्लभ आइसोटोप 235 यू में होता है। यह एकमात्र प्राकृतिक फ्यूसाइल सामग्री है, और इसे आइसोटोप 238 यू से अलग किया जाना चाहिए। हालांकि, अवशोषण और नकारात्मक बीटा क्षय के बाद, यूरेनियम -238 एक सिंथेटिक तत्व प्लूटोनियम में बदल जाता है, जो धीमे न्यूट्रॉन की क्रिया से विभाजित होता है। इसलिए, कनवर्टर और ब्रीडर रिएक्टरों में प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें दुर्लभ 235 यू द्वारा विखंडन का समर्थन किया जाता है और 238 यू के रूपांतरण के साथ-साथ प्लूटोनियम का उत्पादन होता है। विखंडनीय 233यू को थोरियम-232 समस्थानिक से संश्लेषित किया जा सकता है, जो परमाणु ईंधन के रूप में उपयोग के लिए प्रकृति में व्यापक है। यूरेनियम प्राथमिक सामग्री के रूप में भी महत्वपूर्ण है जिससे सिंथेटिक ट्रांसयूरेनियम तत्व प्राप्त होते हैं।

यूरेनियम के अन्य उपयोग

रासायनिक तत्व के यौगिकों को पहले सिरेमिक के लिए रंजक के रूप में उपयोग किया जाता था। हेक्साफ्लोराइड (यूएफ 6) 25 डिग्री सेल्सियस पर असामान्य रूप से उच्च वाष्प दबाव (0.15 एटीएम = 15,300 पा) के साथ एक ठोस है। UF 6 रासायनिक रूप से बहुत प्रतिक्रियाशील है, लेकिन वाष्प अवस्था में इसकी संक्षारक प्रकृति के बावजूद, समृद्ध यूरेनियम प्राप्त करने के लिए UF 6 का व्यापक रूप से गैस प्रसार और गैस अपकेंद्रित्र विधियों में उपयोग किया जाता है।

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक यौगिकों का एक दिलचस्प और महत्वपूर्ण समूह है जिसमें धातु-कार्बन बांड एक धातु को कार्बनिक समूहों से जोड़ते हैं। यूरेनोसिन एक ऑर्गोरेनियम यौगिक यू (सी 8 एच 8) 2 है जिसमें यूरेनियम परमाणु सी 8 एच 8 साइक्लोएक्टेटेट्राईन से बंधे कार्बनिक रिंगों की दो परतों के बीच सैंडविच होता है। 1968 में इसकी खोज ने ऑर्गोनोमेटिक रसायन विज्ञान के एक नए क्षेत्र को खोल दिया।

घटे हुए प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल और टैंक कवच में विकिरण सुरक्षा, गिट्टी के साधन के रूप में किया जाता है।

पुनर्चक्रण

रासायनिक तत्व, हालांकि बहुत घना (19.1 ग्राम / सेमी 3), अपेक्षाकृत कमजोर, गैर-ज्वलनशील पदार्थ है। दरअसल, यूरेनियम के धात्विक गुण इसे चांदी और अन्य असली धातुओं और गैर-धातुओं के बीच कहीं रखते हैं, इसलिए इसका उपयोग संरचनात्मक सामग्री के रूप में नहीं किया जाता है। यूरेनियम का मुख्य मूल्य इसके समस्थानिकों के रेडियोधर्मी गुणों और विखंडन की उनकी क्षमता में निहित है। प्रकृति में, धातु के लगभग सभी (99.27%) में 238 U होते हैं। बाकी 235 U (0.72%) और 234 U (0.006%) होते हैं। इन प्राकृतिक समस्थानिकों में से केवल 235 U न्यूट्रॉन किरणन द्वारा प्रत्यक्ष रूप से विखंडित होता है। हालाँकि, जब 238 U को अवशोषित किया जाता है, तो यह 239 U बनाता है, जो अंततः 239 Pu में बदल जाता है, जो परमाणु ऊर्जा और परमाणु हथियारों के लिए बहुत महत्वपूर्ण सामग्री है। 232 Th के साथ न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा एक और विखंडनीय आइसोटोप, 233 U, का उत्पादन किया जा सकता है।

क्रिस्टलीय रूप

यूरेनियम की विशेषताएं सामान्य परिस्थितियों में भी ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करने का कारण बनती हैं। उच्च तापमान पर, यह मिश्रित धातुओं की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ इंटरमेटेलिक यौगिक बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। तत्व के परमाणुओं द्वारा गठित विशेष क्रिस्टल संरचनाओं के कारण अन्य धातुओं के साथ ठोस समाधान का निर्माण दुर्लभ है। कमरे के तापमान और 1132 डिग्री सेल्सियस के गलनांक के बीच, यूरेनियम धातु 3 क्रिस्टलीय रूपों में मौजूद है जिन्हें अल्फा (α), बीटा (β) और गामा (γ) के रूप में जाना जाता है। Α- से β-राज्य में परिवर्तन 668 डिग्री सेल्सियस और β से γ - 775 डिग्री सेल्सियस पर होता है। γ-यूरेनियम में एक शरीर-केंद्रित क्यूबिक क्रिस्टल संरचना होती है, जबकि β में एक टेट्रागोनल होता है। α चरण में अत्यधिक सममित ऑर्थोरोम्बिक संरचना में परमाणुओं की परतें होती हैं। यह अनिसोट्रोपिक विकृत संरचना मिश्रधातु धातु के परमाणुओं को यूरेनियम परमाणुओं को बदलने या क्रिस्टल जाली में उनके बीच की जगह पर कब्जा करने से रोकती है। यह पाया गया कि केवल मोलिब्डेनम और नाइओबियम ही ठोस विलयन बनाते हैं।

अयस्कों

पृथ्वी की पपड़ी में लगभग 2 भाग प्रति मिलियन यूरेनियम होता है, जो प्रकृति में इसके व्यापक वितरण का संकेत देता है। इस रासायनिक तत्व के महासागरों में 4.5 x 109 टन होने का अनुमान है। यूरेनियम 150 से अधिक विभिन्न खनिजों का एक महत्वपूर्ण घटक है और अन्य 50 का एक मामूली घटक है। आग्नेय हाइड्रोथर्मल नसों और पेगमाटाइट्स में पाए जाने वाले प्राथमिक खनिजों में यूरेनियम और इसकी विविधता पिचब्लेंड शामिल हैं। इन अयस्कों में, तत्व डाइऑक्साइड के रूप में होता है, जो ऑक्सीकरण के कारण यूओ 2 से यूओ 2.67 तक भिन्न हो सकता है। यूरेनियम खानों से अन्य आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण उत्पाद ऑटुनाइट (हाइड्रेटेड कैल्शियम यूरेनिल फॉस्फेट), टोबेनाइट (हाइड्रेटेड कॉपर यूरेनिल फॉस्फेट), कॉफिनिट (ब्लैक हाइड्रेटेड यूरेनियम सिलिकेट) और कार्नोटाइट (हाइड्रेटेड पोटेशियम यूरेनिल वनाडेट) हैं।

यह अनुमान है कि ज्ञात कम लागत वाले यूरेनियम भंडार का 90% से अधिक ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान, कनाडा, रूस में है। दक्षिण अफ्रीका, नाइजर, नामीबिया, ब्राजील, चीन, मंगोलिया और उज्बेकिस्तान। ओंटारियो, कनाडा में ह्यूरॉन झील के उत्तर में स्थित इलियट झील के समूह रॉक संरचनाओं और दक्षिण अफ़्रीकी विटवाटरसैंड सोने की खान में बड़ी मात्रा में जमा पाए जाते हैं। कोलोराडो पठार और पश्चिमी संयुक्त राज्य के व्योमिंग बेसिन में रेत संरचनाओं में महत्वपूर्ण यूरेनियम भंडार भी शामिल हैं।

खुदाई

यूरेनियम अयस्क निकट-सतह और गहरे (300-1200 मीटर) दोनों जमाओं में पाए जाते हैं। भूमिगत, सीम की मोटाई 30 मीटर तक पहुंच जाती है।अन्य धातुओं के अयस्कों के मामले में, सतह पर यूरेनियम का खनन बड़े पृथ्वी-चालित उपकरणों द्वारा किया जाता है, और गहरी जमाओं का विकास ऊर्ध्वाधर और झुकाव के पारंपरिक तरीकों द्वारा किया जाता है। खानों। 2013 में यूरेनियम का विश्व उत्पादन 70 हजार टन था। सबसे अधिक उत्पादक यूरेनियम खदानें कजाकिस्तान (कुल उत्पादन का 32%), कनाडा, ऑस्ट्रेलिया, नाइजर, नामीबिया, उजबेकिस्तान और रूस में स्थित हैं।

यूरेनियम अयस्कों में आमतौर पर यूरेनियम युक्त खनिजों की थोड़ी मात्रा होती है, और उन्हें सीधे पायरोमेटालर्जिकल तरीकों से गलाना नहीं किया जा सकता है। इसके बजाय, यूरेनियम निकालने और शुद्ध करने के लिए हाइड्रोमेटालर्जिकल प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाना चाहिए। एकाग्रता बढ़ाने से प्रसंस्करण सर्किट पर भार बहुत कम हो जाता है, लेकिन खनिज प्रसंस्करण के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक लाभकारी तरीकों में से कोई भी, जैसे कि गुरुत्वाकर्षण, प्लवनशीलता, इलेक्ट्रोस्टैटिक और यहां तक ​​​​कि हाथ की छँटाई भी लागू नहीं होती है। कुछ अपवादों के साथ, इन विधियों के परिणामस्वरूप यूरेनियम का महत्वपूर्ण नुकसान होता है।

जलता हुआ

यूरेनियम अयस्कों का हाइड्रोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण अक्सर उच्च तापमान कैल्सीनेशन चरण से पहले होता है। फायरिंग मिट्टी को निर्जलित करती है, कार्बोनेस सामग्री को हटाती है, सल्फर यौगिकों को हानिरहित सल्फेट्स में ऑक्सीकरण करती है, और किसी भी अन्य कम करने वाले एजेंटों को ऑक्सीकरण करती है जो बाद के प्रसंस्करण में हस्तक्षेप कर सकती हैं।

लीचिंग

यूरेनियम भुने हुए अयस्कों से अम्लीय और क्षारीय दोनों जलीय घोलों से निकाला जाता है। सभी लीचिंग प्रणालियों के सफलतापूर्वक कार्य करने के लिए, रासायनिक तत्व या तो प्रारंभ में अधिक स्थिर 6-वैलेंट रूप में मौजूद होना चाहिए या प्रसंस्करण के दौरान इस अवस्था में ऑक्सीकृत होना चाहिए।

एसिड लीचिंग आमतौर पर अयस्क और लिसिविएंट के मिश्रण को तापमान पर 4-48 घंटे तक हिलाकर किया जाता है। पर्यावरण. विशेष परिस्थितियों को छोड़कर सल्फ्यूरिक अम्ल का प्रयोग किया जाता है। पीएच 1.5 पर अंतिम शराब प्राप्त करने के लिए इसे पर्याप्त मात्रा में परोसा जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड लीचिंग स्कीम आमतौर पर टेट्रावेलेंट यू 4+ से 6-वैलेंट यूरेनिल (यूओ 2 2+) को ऑक्सीकरण करने के लिए या तो मैंगनीज डाइऑक्साइड या क्लोरेट का उपयोग करते हैं। एक नियम के रूप में, लगभग 5 किलो मैंगनीज डाइऑक्साइड या 1.5 किलो सोडियम क्लोरेट प्रति टन यू 4+ के ऑक्सीकरण के लिए पर्याप्त है। किसी भी स्थिति में, ऑक्सीकृत यूरेनियम सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके 4-यूरेनिल सल्फेट कॉम्प्लेक्स आयन बनाता है।

कैल्साइट या डोलोमाइट जैसे बुनियादी खनिजों की एक महत्वपूर्ण मात्रा वाले अयस्क को 0.5-1 मोलर सोडियम कार्बोनेट घोल से निक्षालित किया जाता है। हालांकि विभिन्न अभिकर्मकों का अध्ययन और परीक्षण किया गया है, यूरेनियम के लिए मुख्य ऑक्सीकरण एजेंट ऑक्सीजन है। अयस्कों को आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव और 75-80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा में निक्षालित किया जाता है, जो विशिष्ट रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। क्षार यूरेनियम के साथ प्रतिक्रिया करके आसानी से घुलनशील जटिल आयन 4- बनाता है।

आगे की प्रक्रिया से पहले, एसिड या कार्बोनेट लीचिंग से उत्पन्न समाधान को स्पष्ट किया जाना चाहिए। मिट्टी और अन्य अयस्क स्लरी के बड़े पैमाने पर पृथक्करण को प्रभावी फ़्लोकुलेटिंग एजेंटों के उपयोग के माध्यम से पूरा किया जाता है, जिसमें पॉलीएक्रिलामाइड्स, ग्वार गम और पशु गोंद शामिल हैं।

निष्कर्षण

कॉम्प्लेक्स आयन 4- और 4- को आयन एक्सचेंज रेजिन के उनके संबंधित लीचिंग समाधान से सोख लिया जा सकता है। इन विशेष रेजिन, जो उनके अवशोषण और क्षालन कैनेटीक्स, कण आकार, स्थिरता और हाइड्रोलिक गुणों की विशेषता है, का उपयोग विभिन्न प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों में किया जा सकता है, जैसे फिक्स्ड और मूविंग बेड, टोकरी प्रकार और निरंतर स्लरी आयन एक्सचेंज राल विधि। आमतौर पर, सोडियम क्लोराइड और अमोनिया या नाइट्रेट के घोल का उपयोग सोखने वाले यूरेनियम को खत्म करने के लिए किया जाता है।

सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन द्वारा यूरेनियम को एसिड अयस्क शराब से अलग किया जा सकता है। उद्योग में, अल्काइल फॉस्फोरिक एसिड, साथ ही द्वितीयक और तृतीयक एल्केलामाइन का उपयोग किया जाता है। एक सामान्य नियम के रूप में, सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन को 1 g/l यूरेनियम से अधिक वाले अम्लीय फिल्ट्रेट्स के लिए आयन एक्सचेंज विधियों से अधिक पसंद किया जाता है। हालाँकि, यह विधि कार्बोनेट लीचिंग पर लागू नहीं होती है।

यूरेनियम को तब नाइट्रिक एसिड में घोलकर यूरेनिल नाइट्रेट बनाने के लिए शुद्ध किया जाता है, निकाला जाता है, क्रिस्टलीकृत किया जाता है और यूओ 3 ट्राइऑक्साइड बनाने के लिए कैलक्लाइंड किया जाता है। कम किया गया UO2 डाइऑक्साइड हाइड्रोजन फ्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके टेट्राफ्लोराइड UF4 बनाता है, जिससे धात्विक यूरेनियम मैग्नीशियम या कैल्शियम द्वारा 1300 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कम हो जाता है।

यूएफ 6 हेक्साफ्लोराइड बनाने के लिए टेट्राफ्लोराइड को 350 डिग्री सेल्सियस पर फ्लोराइड किया जा सकता है, जिसका उपयोग समृद्ध यूरेनियम -235 को गैस प्रसार, गैस सेंट्रीफ्यूगेशन या तरल थर्मल प्रसार द्वारा अलग करने के लिए किया जाता है।

यूरेनियम, एक रासायनिक तत्व के रूप में, 1789 में खोजा गया था, और इसके रेडियोधर्मी गुणों का पता चला था देर से XIXशतक। पिछली सदी में यूरेनियम का इस्तेमाल सिर्फ परमाणु हथियार बनाने में किया जाता रहा है। और आजकल यह कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, इसे रंगने के लिए कांच में थोड़ी मात्रा में मिलाया जाता है। लेकिन अधिक हद तक इसका उपयोग विद्युत ऊर्जा बनाने के लिए किया जाता है।

ग्रह पर सबसे डरावना

यूरेनियम अयस्कों के लक्षण

यूरेनियम अयस्क महत्वपूर्ण सांद्रता में धातु युक्त प्राकृतिक रूप हैं। अक्सर, यूरेनियम के साथ-साथ अन्य रेडियोधर्मी तत्व, जैसे पोलोनियम और रेडियम, अयस्क में पाए जाते हैं।

• मोटे दाने वाले - 25 मिमी से अधिक व्यास वाले;
• मध्यम अनाज - 3 से 25 मिमी तक;
• सूक्ष्म - 0.1 से 3 मिमी तक;
• सूक्ष्म - 0.015 से 0.1 मिमी तक;
• छितरी हुई - 0.015 मिमी से कम।

अनाज का आकार यह निर्धारित करता है कि संवर्धन कैसे किया जाएगा।

यूरेनियम अयस्क को अशुद्धियों की सामग्री के अनुसार वर्गीकृत किया गया है;

• यूरेनियम-मोलिब्डेनम;
• यूरेनियम-कोबाल्ट-निकल-बिस्मथ;
• यूरेनियम-वैनेडियम;
• monoore.

रासायनिक संरचना के अनुसार, अयस्क प्रतिष्ठित है:

• सिलिकेट;
• कार्बोनेट;
• सल्फाइड;
• लौह ऑक्साइड;
• caustobiol.

रासायनिक संरचना निर्धारित करती है कि चट्टान को कैसे संसाधित किया जाएगा। उदाहरण के लिए:

• सोडा समाधान द्वारा यूरेनियम को कार्बोनेट अयस्कों से अलग किया जाता है;
• सिलिकेट से - अम्ल;
• आयरन ऑक्साइड से - धमन भट्टी प्रगलन द्वारा।

अयस्क को यूरेनियम सामग्री द्वारा वर्गीकृत किया गया है:

• बहुत समृद्ध - इसमें 1% से अधिक धातु होती है;
• समृद्ध - 1 से 0.5% तक;
• मध्यम - 0.5 से 0.25% तक;
• साधारण - 0.25 से 0.1% तक;
• गरीब - 0.1% से कम।

चट्टान से, जिसमें 0.01 - 0.015% की सीमा में यूरेनियम होता है, धातु को उप-उत्पाद के रूप में निकाला जाता है।

रूस में यूरेनियम जमा

• Zherlovye - चिता क्षेत्र में स्थित, भंडार का अनुमान 4137 हजार टन है। धातु सामग्री के संदर्भ में - मोलिब्डेनम - 0.082% यूरेनियम और 0.227% मोलिब्डेनम। शुद्ध यूरेनियम केवल 3485 टन है;
• Argunskoye - चिता क्षेत्र में स्थित है। श्रेणी C1 अयस्क भंडार 13,025 हजार टन हैं, जिनमें से 27,957 टन यूरेनियम हैं, और 7,990 हजार टन श्रेणी C2 हैं, जिनमें से 9,481 टन शुद्ध यूरेनियम हैं। यह सबसे बड़ी जमा राशि है। यह कुल रूसी उत्पादन मात्रा का 93% प्रदान करता है;
• Istochnoye, Dybrynskoye, Kolichkanskoye, Koretkondinskoye, Buryatia गणराज्य में स्थित जमा हैं। इस क्षेत्र में, खोजे गए भंडार लगभग 17.7 हजार टन हैं, और अनुमानित संसाधन 12.2 हजार टन हैं;
• खियागडिंस्कॉय बुर्यातिया में स्थित है। यूरेनियम अयस्क का भंडार - 11.3 हजार टन।

विशेषज्ञों के अनुसार, रूस में सबसे आशाजनक जमा वर्तमान में विकास के चरण में हैं:

• Elkonskoye - याकुतिया में स्थित, पूर्वानुमान के अनुसार, 346 हजार टन अयस्क हैं;
• Malinovskoye - पश्चिमी साइबेरिया में;
• विटिम और एल्डन - पूर्वी साइबेरिया में;
• सुदूर पूर्व - ओखोटस्क सागर के तट पर स्थित है;
• करेलिया में वनगा और लडोगा झीलों के पास।

रूस में यूरेनियम के कुल भंडार का अनुमान 800 हजार टन है।

यूरेनियम अयस्क का खनन कैसे किया जाता है

रूस में यूरेनियम के भंडार दो तरह से विकसित होते हैं:

• खुला;
• भूमिगत।

यूरेनियम खनन खुला रास्ताउस स्थिति में किया जाता है जब उपयोगी चट्टान की परतें उथली भूमिगत होती हैं।

अयस्कों की निकासी के लिए मशीनरी का उपयोग किया जाता है:

• बुलडोजर - चट्टान को खोलने के लिए;
• बाल्टी लोडर;
• परिवहन के लिए डंप ट्रक।

रूस में खुले गड्ढे खनन के लिए एक अनिवार्य शर्त इसके बाद के बंद होने की है। यह परतों को कवर करके किया जाता है, और बहाल सतह पर सुधार किया जाता है।

खुला तरीका सुरक्षित और सस्ता है। ऐसा माना जाता है कि इस तरह के विकास में विकिरण का स्तर बहुत कम होता है। लेकिन अयस्क की गुणवत्ता भी निम्न है।

यूरेनियम अयस्क खनन उपकरण उच्च ग्रेड अयस्क भूमिगत खनन किया जाता है। इसमें खानों या एडिट के उपकरण शामिल हैं। आज, तकनीकी क्षमताएं उत्पादन को गहराई तक सीमित नहीं करती हैं, लेकिन दो किलोमीटर से अधिक उत्पादन को लाभहीन बना देता है।

भूमिगत खनन के साथ मुख्य समस्या रेडॉन, एक रेडियोधर्मी गैस की रिहाई है। यह तेजी से फैल सकता है और खदान के वातावरण में उच्च सांद्रता पैदा कर सकता है। एक रेडॉन परमाणु 5 दिनों तक जीवित रहता है। खदान के डिजाइन में मुख्य कार्य प्रभावी वेंटिलेशन सिस्टम प्रदान करना है। ताकि गैस के परमाणु जमा न हों, बल्कि सतह पर उठें। अक्सर वेंटिलेशन सिस्टम और पाइप का उपयोग खदान में ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए नहीं बल्कि रेडॉन को हटाने के लिए किया जाता है। हवा की आपूर्ति कृत्रिम रूप से की जाती है। रूस में PIMCU खदान प्रति मिनट 1410 मीटर 3 हवा की खपत करती है। वेंटिलेशन इकाइयां लगातार काम करती हैं, भले ही खदान चालू न हो।

भूमिगत लीचिंग विधि एक आधुनिक प्रगतिशील तकनीक है। इसके उपयोग से क्षेत्र की पारिस्थितिकी को कम से कम नुकसान होता है। विधि का सार इस प्रकार है:

• एक कुआं खोदा जा रहा है;
• इसमें एक क्षारीय रचना पंप की जाती है;
• यूरेनियम चट्टान के साथ बातचीत के बाद, धातु का रिसाव होता है;
• यूरेनियम से लदी रासायनिक संरचना को सतह पर पंप किया जाता है।

महत्वपूर्ण लाभों के बावजूद, इस विधि का उपयोग केवल बलुआ पत्थर और भूजल स्तर के नीचे ही किया जा सकता है।

दुनिया में स्थिति

आज विश्व के केवल 28 देशों में यूरेनियम का खनन किया जाता है। इसी समय, 90% जमा 10 देशों में स्थित हैं जो उत्पादन की मात्रा के मामले में अग्रणी हैं।

पहले स्थान पर ऑस्ट्रेलिया

बुनियादी संकेतक:

• सिद्ध भंडार - 661,000 टन (वैश्विक भंडार का 31.18%);
• जमा - 19 बड़े। सबसे प्रसिद्ध:
  • ओलम्पिक बांध - प्रति वर्ष 3,000 टन खनन किया जाता है;
  • बेवरली - प्रति वर्ष एक हजार टन;
  • हनीमुन - 900 टन।
• उत्पादन लागत - $40 प्रति किलोग्राम;
• प्रमुख खनन कंपनियां:
  • पलाडिन एनर्जी;
  • रियो टिंटो;
  • बीएचपी बिलिटन।

कजाकिस्तान में उत्पादन के मामले में दूसरा स्थान

मूल डेटा:

• सिद्ध भंडार - 629,000 टन (वैश्विक भंडार का 11.81%);
• जमा - 16 बड़े। सबसे प्रसिद्ध:
  • कोर्सन;
  • इरकोल;
  • बुडेनोवस्की;
  • पश्चिमी म्यांकुदुक;
  • दक्षिणी इंकाई;
• उत्पादन लागत-$40 प्रति किलो;
• उत्पादन मात्रा - प्रति वर्ष 22574 टन;
• खनन कंपनी काज़टोमप्रोम (वैश्विक मात्रा का 15.77% उत्पादन) है।

रूस के लिए तीसरा स्थान

संकेतक:

चौथा स्थान - कनाडा

संकेतक:

• सिद्ध भंडार - 468,000 टन (वैश्विक भंडार का 8.80%);

• जमा - 18 बड़े। सबसे प्रसिद्ध:
  1. मैकआर्थर नदी;
  2. वाटरबरी;
• उत्पादन लागत - $34 प्रति किलोग्राम;
• उत्पादन मात्रा - प्रति वर्ष 9332 टन;
• खनन कंपनी - केमेको (प्रति वर्ष 9144 टन यूरेनियम का उत्पादन करती है)।

पांचवां स्थान - नाइजर

• सिद्ध भंडार - 421,000 टन (वैश्विक भंडार का 7.9%);
• जन्म स्थान:
  • इमुरारेन;
  • अर्लिट;
  • मदौएला;
  • एज़ेलाइट;
• उत्पादन लागत - $35 प्रति किलोग्राम;
• उत्पादन मात्रा - प्रति वर्ष 4528 टन।

यूरेनियम भंडार के मामले में दूसरे पांच देश इस प्रकार हैं:

• दक्षिण अफ्रीका - 297,000 टन;
• ब्राजील - 276,000 टन;
• नामीबिया - 261,000 टन;
• यूएसए - 207,000 टन;
• चीन - 166,000 टन।

जानकारों के मुताबिक 2025 तक दुनिया में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की संख्या बढ़ जाएगी। यह वृद्धि यूरेनियम की अधिक मांग को बढ़ावा देगी - 44% (80-100 हजार टन) की वृद्धि। इसलिए, यूरेनियम के द्वितीयक स्रोतों के उपयोग की दिशा में विश्वव्यापी रुझान है:

• सोना;
• फॉस्फेट;
• ताँबा;
• लिग्नाइट धारण करने वाली चट्टानें।

वीडियो: यूरेनियम का खनन कैसे होता है

रोसाटॉम स्टेट कॉरपोरेशन के खनन प्रभाग की प्रबंध कंपनी है, जो रूसी यूरेनियम खनन संपत्तियों को समेकित कर रही है। 2017 के अंत में होल्डिंग का खनिज संसाधन आधार 523.9 हजार टन (दुनिया की सबसे बड़ी यूरेनियम खनन कंपनियों में दूसरा स्थान) है।

कंपनी में केंद्रित अद्वितीय दक्षताओं ने भूवैज्ञानिक अन्वेषण से लेकर प्राकृतिक यूरेनियम के निष्कर्षण और प्रसंस्करण तक - औद्योगिक कार्यों की पूरी श्रृंखला को पूरा करना संभव बना दिया है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि रूसी यूरेनियम खनन परिसंपत्तियां अपने जीवन चक्र के विभिन्न चरणों में हैं: अन्वेषण (एल्कोन परियोजना) से लेकर निक्षेपों के गहन औद्योगिक दोहन तक। सबसे बड़ा उद्यम, जो ARMZ यूरेनियम होल्डिंग कंपनी के नियंत्रण पाश का हिस्सा है, 1968 में स्थापित Priargunsky Industrial Mining and Chemical Association (PIMCU, Zabaikalsky Krai) है। यह कई दशकों से भूमिगत खनन कर रहा है।

दो अन्य उद्यम प्रभावी रूप से विकसित हो रहे हैं - बुरातिया गणराज्य में जेएससी खियागडा और कुर्गन क्षेत्र में जेएससी दलूर, जो बोरहोल इन-सीटू लीचिंग (एसआईएल) की अधिक पर्यावरण के अनुकूल विधि का उपयोग करके यूरेनियम का खनन करते हैं।

पारंपरिक खनन पद्धति के विपरीत, जिसमें एफएलटी के साथ सबसॉइल से अयस्क निकालने, इसे कुचलने और हाइड्रोमेटालर्जिकल प्रसंस्करण शामिल है, यूरेनियम अयस्क जगह में रहता है। कुओं की एक प्रणाली के माध्यम से, एक लीचिंग एजेंट को अयस्क जमा के माध्यम से पंप किया जाता है, इसके बाद यूरेनियम युक्त घोल को सतह पर पंप किया जाता है, जहां इसे अंतिम उत्पाद - येलो केक या यूरेनियम ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए क्रमिक रूप से संसाधित किया जाता है। एसएसटी के दौरान, मिट्टी का आवरण लगभग परेशान नहीं होता है, कोई अपशिष्ट रॉक डंप और अपशिष्ट नहीं बनता है, और खनन के बाद अयस्क युक्त जलभृत की स्थिति को अपनी प्रारंभिक स्थिति में बहाल कर दिया जाता है। यह तकनीक यूरेनियम खनन के खुले गड्ढे या खान विधियों की तुलना में कहीं अधिक किफायती और पर्यावरणीय रूप से बेहतर है।

JSC खियागडा को होल्डिंग की सबसे आशाजनक संपत्ति के रूप में आंका गया है। निकट भविष्य में इसके उत्पादन आधार का विस्तार प्रति वर्ष 1000 टन यूरेनियम की डिजाइन क्षमता तक पहुंचने की अनुमति देगा।

JSC Atomredmetzoloto की अन्य सहायक कंपनियों में JSC RUSBURMASH का सेवा केंद्र शामिल है, जो रूस और विदेशों दोनों में प्राकृतिक संसाधनों की खोज करता है, और JSC VNIPIprotekhnologii का इंजीनियरिंग केंद्र है, जो टर्नकी औद्योगिक सुविधाओं के डिजाइन और निर्माण में माहिर है।

यूरेनियम खनन के अलावा, एआरएमजेड यूरेनियम होल्डिंग कंपनी दुर्लभ, दुर्लभ पृथ्वी और कीमती धातुओं के निष्कर्षण से संबंधित कई परियोजनाओं को भी लागू करती है। प्रमुख परियोजनाओं में से एक द्वीपसमूह में पावलोव्स्कॉय सीसा-जस्ता चांदी-असर जमा का विकास है नई पृथ्वी, जिसका खनिज संसाधन आधार रूस में सबसे बड़े प्रसंस्करण उद्यमों में से एक को व्यवस्थित करने की अनुमति देगा। इस गतिविधि का आधार विभिन्न प्रकार की भू-जलवायु परिस्थितियों में जमा के विकास में कई वर्षों का अनुभव है। JSC दलूर ने कॉन्संट्रेट (प्रति वर्ष 10 टन तक) और रेयर अर्थ मेटल्स (प्रति वर्ष 450 टन तक) के कॉन्संट्रेट के संबद्ध उत्पादन को व्यवस्थित करने की योजना बनाई है। PIMCU उर्टुइस्की खुले गड्ढे में कोयला खदान करता है।

निवेश और गतिविधियों के अनुकूलन के लिए धन्यवाद, एआरएमजेड यूरेनियम होल्डिंग कंपनी में श्रम उत्पादकता बढ़ रही है, जबकि उत्पादन लागत कम हो रही है। उन्नत तकनीकों की शुरूआत भी बेहतर परिणामों में योगदान करती है। विशेष रूप से, 2015 में जेएससी दलूर ने प्रति घंटे 120 किलो उत्पाद की डिजाइन क्षमता के साथ पीले केक सुखाने की लाइन स्थापित की। लाइन की शुरूआत के कारण यूरेनियम यौगिकों के निलंबन की नमी 30% से 2% तक कम हो गई। बदले में, यह न केवल रसद लागत को कम करता है, बल्कि उच्च शुद्धता वाले यूरेनियम यौगिकों को प्राप्त करने के लिए आगे की प्रक्रिया की सुविधा भी प्रदान करता है।

रोसाटॉम स्टेट कॉरपोरेशन की विदेशी यूरेनियम खनन संपत्ति यूरेनियम वन होल्डिंग द्वारा एकजुट है। उनके पास कजाकिस्तान, अमेरिका और तंजानिया में अंतरराष्ट्रीय संपत्ति का एक विविध पोर्टफोलियो है। यूरेनियम वन का खनिज संसाधन आधार, अंतरराष्ट्रीय रिपोर्टिंग मानकों के अनुसार, 2018 के अंत में 216 हजार टन यूरेनियम था (2017 की तुलना में मूल्य नहीं बदला)। 2018 में यूरेनियम उत्पादन की मात्रा 4.4 हजार टन यूरेनियम थी।

पर्यावरण के अनुकूल डाउनहोल इन-सीटू लीचिंग तकनीक का उपयोग करके निष्कर्षण किया जाता है। यूरेनियम वन स्वच्छ ऊर्जा का समर्थक है, पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्र में उच्चतम मानकों को बनाए रखता है, कर्मचारियों के जीवन और स्वास्थ्य की सुरक्षा सुनिश्चित करता है, और उन क्षेत्रों में स्थानीय सामुदायिक विकास कार्यक्रमों में सक्रिय रूप से भाग लेता है जहां कंपनी संचालित होती है।