Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран

Мировые запасы урана: перспективы сырьевого обеспечения атомной энергетики

Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран

А.П. СУХОДОЛОВ

доктор экономических наук, профессор, г. Иркутск

e-mail: sibsience@mail.ru

МИРОВЫЕ ЗАПАСЫ УРАНА: ПЕРСПЕКТИВЫ СЫРЬЕВОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Представлен краткий анализ мировых запасов урана. Показаны основные страны, обладающие ресурсами урана и добывающие этот вид энергетического сырья.

Ключевые слова: мировые запасы урана, добыча урановой руды, сырьевое обеспечение ядерной энергетики.

УДК 339.9:553 ББК 65.5

A.P. SUKHODOLOV

Doctor of Economics, professor, Irkutsk e-mail: sibsience@mail.ru

WORLD'S SUPPLY OF URANIUM: PROSPECTS FOR PRIMARY PROVISION OF ATOMIC ENERGY INDUSTRY

A concise analysis of the world's supply of uranium is presented. The main countries that have uranium resources and extract this type of primary energy are shown.

Keywords: world's supply of uranium, extraction of uranic ore, primary provision of atomic energy industry.

Долгосрочные перспективы развития мировой атомной энергетики связаны с наличием экономически эффективных запасов урана. Рассмотрим, каковы эти запасы.

Общие сведения. В ходе масштабных научных и геологических исследований второй половины XX в. установлено, что уран в природе достаточно распространен. По содержанию в кристаллических породах он занимает 48-е место среди других элементов.

Его обнаружили даже в морской воде (в концентрации 150 мкг / м3) и в микроскопических количествах — в тканях растений, животных и человека. В земной коре его в тысячу раз больше, чем золота, в 30 раз больше, чем серебра, и почти столько же, сколько свинца и цинка.

Он входит в состав примерно 200 различных минералов, а его концентрация в некоторых гранитах может представлять биологическую опасность. В целом же уран сильно рассеян в горных породах, почвах, растворен в микроколичествах в водах морей и океанов.

Лишь относительно небольшая его часть сконцен-

трирована в месторождениях, экономически эффективных для промышленной добычи и использования в энергетических целях.

Урановые руды и минералы. Концентрация урана в рудах месторождений — около 0,1-0,5%, а иногда достигает нескольких процентов (например, Саскачеванские месторождения в Канаде).

Наибольший интерес представляют руды магматических гидротермальных жил и пегматитов и ряд других с высоким содержанием таких минералов, как уранинит (урановая смолка), карнотит и др.

В целом же из всего многообразия (около 200) урановых и урансодержащих руд и минералов только около десяти представляют промышленный интерес. Среди них окислы урана (уранинит и его разновидности), силикаты (коффинит), титанаты (браннерит) и др.

Мировые запасы урана. Месторождения урана открыты более чем в 40 странах мира. Суммарные запасы урана в них оцениваются в 30-40 млн т. При этом экономически эффективные запасы с себестоимостью добычи

© А.П. Суходолов, 2010

уранового концентрата до 80 дол. за 1 кг составляют примерно 3,8 млн т, 130 дол. за 1 кг — около 5 млн т. В настоящее время именно эти наиболее экономически эффективные запасы существующих месторождений являются основным источником добываемого в мире природного урана.

Дополнительная геологоразведка, а также перевод части известных, но экономически нерентабельных запасов в категорию рентабельных в связи с ростом цен на уран увеличивают объем экономически эффективных запасов. (Например, переучет известных мировых запасов урана и включение в категорию рентабельных урановой руды с себестоимостью добычи уранового концентрата 220 дол. за 1 кг увеличивают их объем до 13 млн т.)

Однако, несмотря на возможность прироста запасов, уран является исчерпаемым ресурсом, подобно любому виду ископаемого топлива.

Если использовать его только в одном топливном цикле («сжигая» лишь один раз в обычных тепловых реакторах и отправляя ОЯТ в отвал), то известных запасов хватит для работы существующих в мире АЭС примерно на 50-80 лет.

Но этот горизонт можно продлить как минимум на порядок, если при производстве электроэнергии перейти на «быстрые реакторы», обладающие гораздо большей эффективностью.

Распределение мировых запасов урана.

Самыми крупными запасами располагают Австралия (27% мировых запасов), Казахстан (17%), Канада (15%), ЮАР (11%), Намибия (8%), Бразилия (7%), Россия (5%), США (4%), Узбекистан (4%).

На территории, которую раньше занимал СССР, сосредоточено более 30% мировых промышленно значимых запасов природного урана (примерно 1,3 млн т с себестоимостью добычи уранового сырья до 1 30 дол. за 1 кг).

Основные потребители урана (Франция, Япония, Великобритания, Южная Корея, Тайвань) не располагают разведанными эффективными запасами урана и импортируют его. Так, значительная часть урана, используемого во французских реакторах, а ранее применявшегося для создания ядерного оружия, добывалась в Нигере и Габоне (основные рудники в этих странах управлялись фран-

цузской компанией «Кожема»). Британская компания «Рио Тинто Цинк» добывала уран в Намибии. Значительное количество добытого там урана направлялось на осуществление британской программы по созданию ядерного оружия и в гражданскую атомную энергетику Японии.

Мировая потребность в урановом сырье. Суммарная мощность всех работающих в мире АЭС оценивается в 400 ГВт, а их ежегодная потребность в уране — в 60-70 тыс. т. При этом современная мировая добыча урана составляет около 40 тыс. т в год.

Таким образом, потребность мировой ядерной энергетики в уране в настоящее время лишь на 60% удовлетворяется природным сырьем. Остальное поступает из складских запасов и используется после переработки высокообогащенного оружейного урана в низкообогащенное топливо для ядерных реакторов АЭС. Используется также такой источник, как дообогащение ОЯТ.

Возникает вопрос, достаточно ли складских запасов для удовлетворения перспективных потребностей развивающейся ядерной энергетики. Если уран по-прежнему будут «сжигать» только в тепловых реакторах и только в однократном топливном цикле, этих запасов хватит еще на несколько десятилетий. По данным же Всемирной ядерной ассоциации, запасы коммерческих складов могут быть израсходованы к 2020 г.

При этом необходимо учесть, что к 2025 г. в мире ожидается рост количества АЭС и увеличение их суммарной мощности до 450-530 ГВт.

Производство на них электроэнергии также должно вырасти на 22-44%, что неизбежно увеличит ежегодную потребность в уране до 80-100 тыс. т и обострит проблему сырьевого обеспечения.

Сегодня практически все промышленно развитые страны вынуждены «проедать» складированные ранее запасы делящихся материалов.

И хотя вторичные источники урана будут по-прежнему необходимы для удовлетворения спроса на него, их значение будет уменьшаться по мере истощения складских запасов. Потребности АЭС придется все больше удовлетворять за счет увеличения добычи, что неизбежно повысит цену на природный уран. Уже сейчас развитие мировой атомной энергетики на фоне не-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

достатка уранового сырья в большинстве потребляющих уран стран привело к росту цены на данный ресурс (за период с 2003 по 2008 г. она выросла с 26 до 100 дол. за 1 кг).

Меняющаяся конъюнктура цен открывает возможность для увеличения объемов добычи урановой руды на прежде нерентабельных месторождениях, делает эффективными инвестиции в поисково-разведочные работы. В мире начался рост суммарных расходов на геологоразведку и добычу урана. За указанный пятилетний период инвестиции в эту сферу увеличились в 1,5 раза и оцениваются сейчас в 150 млрд дол.

Быстрый рост цен на урановое сырье делает также рентабельным использование вторичных источников, таких как ОЯТ, стимулирует переход к качественно новым промышленным реакторам на быстрых нейтронах, более эффективно использующим природный уран и некоторые его искусственные изотопы. Рассматривается возможность промышленного использования ядерного топливного цикла на основе тория.

Мировая потребность в уране с учетом дополнительных источников. В качестве дополнительных источников сейчас используются складские запасы высокообогащенного оружейного урана (путем его переработки в низкообогащенный уран по договору ВОУ-НОУ), а также топливо, получаемое при повторной переработке «хвостов» изотопного обогащения.

Однако, по оценке МАГАТЭ, к середине 2020-х гг. доля этих источников снизится с 40 до 10 и даже до 5%, что связано с исчерпанием складских запасов. Начиная с 2020-х гг. мировой атомной энергетике будет требоваться все больше природного урана, доля которого вырастет до 90-95%.

С учетом прогнозируемого роста мощностей АЭС годовая добыча природного урана в мире в 2030-2050-х гг. должна достигнуть 70-80 тыс. т.

Добыча урановой руды. Как и другие полезные ископаемые, урановая руда извлекается из недр несколькими основными способами: подземным, открытым, выщелачиванием, попутной добычей (табл.). Выбор способа определяется совокупностью геологических, технологических и экономических факторов (глубиной залегания, типом урановой минерализации и т.д.).

Мировая добыча урановой руды различными способами в 2005 г.

Способ Доля в общей добыче, %

Подземный (шахты) 38

Открытый (карьеры) 30

Подземное выщелачивание 21

Попутная добыча 11

Подземный способ добычи применяется при отработке эндогенных, жильных и шток-верковых месторождений, а также пластовых месторождений в плохо проницаемых глинистых и угленосных породах.

Открытый способ предусматривает добычу руды путем разработки открытого карьера.

Подземное выщелачивание (скважинное, кучное) — наиболее прогрессивный и экологичный способ добычи урана. Предполагает «вымывание» урансодержащих минералов путем закачивания в подземные горизонты кислотных или щелочных растворов (тип раствора зависит от вида минерализации).

Данный способ, исключающий выемку руды, начинает широко применяться в мировой практике. Он эффективен при отработке пластовых экзогенных месторождений (при условии высокой естественной проницаемости рудовмещающей среды). Выщелачивание одного полигона происходит за два-три года.

На поверхность для дальнейшей переработки подается только раствор.

Попутная добыча предусматривает получение урана как сопутствующего продукта при разработке медных, золоторудных, фосфатных и других месторождений, где имеется соответствующая минерализация.

Мировой объем добычи урана в 2005 г. оценивался в 41 тыс. т (в начале 2000-х гг. — 35 тыс. т). Основной объем добычи (около 75%) обеспечивают всего несколько стран: Канада (11,4 тыс. т), Австралия (9,1), Казахстан (4,0), Россия (3,6), США (1,2), Украина (0,9), Китай (0,9).

При этом всего две страны (Канада и Австралия) обеспечивают половину мировой добычи.

Сырьевое обеспечение России. Работы по геологоразведке урана были начаты в СССР в апреле 1944 г. специальным постановлением Государственного комитета обороны. (Они были налажены не на пустом месте:

разведка урана осуществлялась еще до революции, хотя о возможности боевого и энергетического применения урана в то время никто не подозревал.) В октябре 1945 г. в рамках «уранового проекта» в системе комитета по делам геологии было организовано специализированное подразделение для руководства поисками и разведкой месторождений радиоактивных руд.

Была создана система территориальных экспедиций по поиску урана с главными базами в Новосибирске, Красноярске, Киеве, Иркутске, Свердловске, Алма-Ате, Ленинабаде, Фрунзе, Ессентуках. С тех пор объемы работ по геологоразведке и добыче этого стратегически важного сырья постоянно росли.

Все больше урана требовалось не только для военных, но и для энергетических целей (в качестве топлива для строящихся АЭС). Но его постоянно не хватало. Поэтому в первую очередь уран направлялся на удовлетворение нужд оборонного комплекса. Дефицит удалось преодолеть только в 1960-е гг.

за счет роста его добычи в СССР, а также поступлений уранового концентрата из соцстран — ГДР, Чехословакии, Венгрии, Румынии, Болгарии, Северной Кореи.

В течение последующих десятилетий масштабная геологоразведка многократно увеличила отечественную урановую минерально-сырьевую базу.

Была разработана революционная методика глубинных поисков урановых залежей, открыт целый ряд крупных урановых месторождений в Средней Азии, Казахстане, на Украине, в Восточной Сибири. Уже к 1970 г.

оборонные и энергетические потребности страны полностью обеспечивались собственным сырьем. А к середине 1980-х гг. в СССР была сформирована лучшая в мире сырьевая база урана.

Если во второй половине 1940-х гг. было разведано всего пять месторождений с запасами урана в 200 т, то к 1990 г. количество

разведанных месторождений увеличилось до 200 с запасами урана около 2 200 тыс. т (в том числе экономически эффективных — 1,3 млн т). Это треть известных мировых запасов урана! Таких выдающихся результатов удалось достичь благодаря беспрецедентной концентрации финансовых, материально-технических и человеческих ресурсов на решении важнейшей государственной задачи.

В бывшем СССР основной объем добычи урана приходился на союзные республики (Казахстан, Киргизию, Таджикистан, Узбекистан, Украину).

Проблема сырьевого обеспечения отрасли обострилась с распадом СССР, когда более 80% запасов урана, в том числе сосредоточенных в крупнейших месторождениях, пригодных для отработки высокорентабельным способом скважинно-го подземного выщелачивания, оказались за рубежом.

У России остался только детально разведанный к тому времени и действующий Стрельцовский урановорудный район (Забайкальский край), а также залежи урана на Урале и в Бурятии. Начиная с 1990 г. геологоразведка урана была свернута, за это время не было открыто ни одного крупного месторождения.

Развитие ядерно-энергетического комплекса в России требует возобновления масштабных работ по геологоразведке и освоению новых месторождений, прежде всего в Зауральском, Витимском, Эльконском, Восточно-Забайкальском, Карело-Кольском и Восточно-Сибирском регионах, где еще в советское время были выявлены запасы комплексных урановых руд. Наиболее перспективным представляется Эльконский ура-новорудный район в Южной Якутии. Кроме того, планируются совершенствование технологий добычи, совместная отработка зарубежных месторождений и закупка урана в странах СНГ.

Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/mirovye-zapasy-urana-perspektivy-syrievogo-obespecheniya-atomnoy-energetiki

Как добывают Уран

Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран

10 августа 2017 14:05 ГОК  СССР  радиация  уран  

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.

Смотреть все фото в галерее 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

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.

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.

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.

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.

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

13.

Источник:

Ссылки по теме:

ГОК  СССР  радиация  уран  

Любите повспоминать, как всё было раньше?
Присоединяйтесь, поностальгируем вместе:

14

65

Новости партнёров

Источник: https://fishki.net/2355269-kak-dobyvajut-uran.html

8 стран с крупнейшими запасами урана

Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран
Москва, 25 октября — «Вести. Экономика». Если вы смотрите новости, то у вас могло сложиться мнение, что уран используется только для того, чтобы изготавливать атомные бомбы и атомные электростанции.

Однако у урана множество возможностей для применения.

К сожалению, авария на АЭС Фукусима и ситуация вокруг Ирана создали вокруг урана плохую репутацию.

Тем не менее, этот элемент имеет огромное значение.

Ниже мы расскажем о 8 странах с самыми большими запасами урана в мире. 1. Австралия

Австралия является безусловным лидером по запасам урана в мире. По данным Всемирной ядерной ассоциации около 31,18% всех мировых запасов урана расположено в этой стране, что в численном эквиваленте означает 661000 тонн урана.

В Австралии 19 месторождений урана. Наиболее крупные и известные Олимпик Дам где добывается примерно около 3 тысяч тонн урана в год, Биверли добыча 1000 тонн и Хонемун 900 тонн в год. Себестоимость добычи урана в стране составляет 40$ кг.

Политическая и экономическая стабильность Австралии делает ее идеальным местом для работы многих добывающих компаний, в частности, таких как Rio Tinto и BHP Billiton Limited.

Добыча урана компаниями Rio и BHP ведется в основном в Австралии, и именно эти две компании играют огромную роль на мировом урановом рынке. 2. Казахстан

Второе место по запасам урана принадлежит Казахстану.

В азиатской стране находится 11,81% мировых запасов топлива, что равняется 629000 тонн урана.

В Казахстане 16 разработанных месторождений, где добывают ценный ресурс.

В Чусарайской и Сырдарьинской урановых провинциях расположены крупнейшие месторождения: Корсан, Южный Инкай, Ирколь, Харасан, Западный Мынкудук и Буденовское.

Казахстан — страна, богатая природными ресурсами. Отмечается, что 22% от общего объема экспорта страны приходится на Россию и Китай.

Казатомпром, государственная компания, контролирует добычу урана в стране с помощью сети дочерних предприятий, а также совместных предприятий с зарубежными компаниями. 3.

Россия

Россия занимает третье место по запасам урана, по подсчетам специалистов ее недрах находится 487200 тонн урана, что составляет 9,15% мировых урановых ресурсов.

Несмотря на размеры страны и большие запасы урана в России всего 7 месторождений, практически все они расположены в Забайкалье.

Более 90% добываемого урана в стране из Читинской области.

Стрельцовское рудное поле в состав, которого входит более десяти месторождений урановой руды, крупнейшим центром является город Краснокаменск.

Оставшиеся 5-8% урана в стране находится в Бурятии и Курганской области. 4. Канада

Ведущее место по запасам урановой руды в Северной Америке и четвертое в мировых масштабах принадлежит Канаде.

Общие запасы урана в стране насчитывают 468700 тонн урана, что составляет 8,80% мировых запасов.

Канада владеет уникальными месторождениями типа «несогласий», руды которых богаты и компактны, крупнейшие из них МакАртур-Ривер и Сигар Лейк.

В стране разрабатывается месторождение урана «Проект Уотербери», состоящий из нескольких месторождений, площадь которого составляет 12417 гектаров.

Канада на протяжении своей истории имела огромные преимущества, благодаря соседству с США.

Основной компанией, добывающей уран в Канаде, является Cameco. 5. ЮАРВ ЮАР уран добывается попутно на месторождениях золота. Месторождение Доминион крупнейшее в стране с открытым и подземным способом отработки.

К большим рудникам относятся Вестерн-Ариез, Палабора, Рандфонтейн и Вааль-Ривер, где в основном отрабатываются «хвосты» золотодобывающего производства.

Средняя стоимость добычи урана в африканской стране 40$ за кг. По производству урана ЮАР значительно отстает от ведущих стран в этой отрасли, производя 540 тонн урана год, это двенадцатый показатель в мире.

Согласно некоторым оценкам, ЮАР обладает 6% всех мировых запасов урана.

Однако другие источники утверждают, что запасы в ЮАР меньше, чем в Нигере и Намибии.

Основными проблемами в экономике страны являются безработица, высокий уровень бедности населения, а также неравенство.

Страна более известна добычей золота, платины и хрома, а не урана.

В ЮАР расположены две атомные электростанции, однако в планах строительство еще нескольких АЭС.

Таким образом, ЮАР может стать потенциально крупным рынком для использования урана. 6. Нигер

Запасы урана составляют 5% от общемировых. Самые большие месторождения в стране: Имурарен, Мадауэла, Арлит и Азелит, всего же в стране их 12.

Себестоимость добываемого урана в Нигере 34-50 долларов США за кг.

Главный игрок на урановом рынке страны — французская компания Areva SA, которая ведет добычу на месторождении Арлит, одном из 10 крупнейших урановых месторождений в мире.

Кроме того, уран — крупнейшая статья экспорта Нигера.

По данным компании Areva, на уран приходится около 5% ВВП страны.

При этом, Нигер — довольно бедная страна, и в вопросе добычи природных ресурсов зависит от иностранных инвестиций. 7. Намибия

Запасы урана в стране составляют 261 000 т. В Намибии есть четыре крупных месторождения урана.

Считается, что запасы Намибии составляют 5% от мирового объема.

Экономика Намибии, как и в случае с Нигером, довольно бедная, однако она более диверсифицированная, чем в Нигере.

Страна экспортирует алмазы, медь, золото, цинк, а также уран.

В целом, на добычу полезных ископаемых приходится 11,5% ВВП. 8. Китай

Китай обладает примерно 5% мировых запасов урана.

При этом, различные источники по-разному оценивают запасы: некоторые указывают, что запасы Китая чуть выше, чем в Намибии и Нигере, некоторые ставят Китай лишь на восьмое место по запасам.

В стране около 20 атомных электростанций, находящихся в процессе строительства.

Источник: https://news.rambler.ru/other/41125317-8-stran-s-krupneyshimi-zapasami-urana/

Основные данные о добыче урана в России и в мире

Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран

Уран, как химический элемент, был открыт в 1789 году, а радиоактивные его свойства выявлены в конце XIX века. В прошлом столетии уран использовался только для изготовления ядерного оружия.

А в наше время он широко используется во многих отраслях промышленности, например, его в небольших количествах добавляют в стекло для окрашивания.

Но в большей мере используется для создания электрической энергии.

Производство урана

Характеристики урановых руд

Урановыми рудами называют природные образования, содержащие метал в значительной концентрации. Часто совместно с ураном в руде находятся другие радиоактивные элементы, такие как полоний и радий.

Ураносодержащая порода классифицируется по размерам зерен минералов:

Урановая руда

  • крупнозернистые – в поперечнике свыше 25 мм;
  • среднезернистые – от 3 до 25 мм;
  • мелкозернистые – от 0,1 до 3 мм;
  • тонкозернистые – от 0,015 до 0,1 мм;
  • дисперсные – менее 0,015 мм.

От размеров зерен зависит, каким способом будет осуществляться обогащение.

Урановая руда классифицируется по содержанию примесей;

  • уран-молибденовые;
  • уран-кобальт-никель-висмут;
  • уран-ванадиевые;
  • моноруда.

По химическому составу различают руду:

Допустимое содержание примесей в закиси и окиси урана

  • силикатную;
  • карбонатную;
  • сульфидную;
  • железо-окисную;
  • каустобиолиевую.

По химическому составу определяют, каким способом порода будет перерабатываться. Например:

  • из карбонатных руд уран выделяется содовым раствором;
  • из силикатных – кислотой;
  • из железо-окисных – путем доменной плавки.

Руда классифицируется по содержанию урана:

Распределение добываемых руд по содержанию урана

  • очень богатая – содержит свыше 1% металла;
  • богатая – от 1 до 0,5%;
  • средняя – от 0,5 до 0,25%;
  • рядовая – от 0,25 до 0,1%;
  • бедная – менее 0,1%.

Из породы, которая содержит уран в пределах 0,01 – 0,015%, металл извлекается как побочный продукт.

Месторождения урана в России

урана в земной коре невелико, в мире не так много крупных месторождений. В России можно выделить следующие:

  • Жерловое – расположено в Читинской области, запасы оцениваются в 4137 тыс. т. По содержанию металла – молибденовые – 0,082% урана и 0,227% молибдена. Чистого урана лишь 3485 т;
  • Аргунское – расположено в Читинской обрасти. Запасы руды категории С1– 13025 тыс. т, из них урана – 27957 т, категории С2 – 7990 тыс., из них 9481 т чистого урана. Это самое крупное месторождение. Оно дает 93% от общероссийского объема добычи;
  • Источное, Дыбрынское, Количкановское, Кореткондинское – месторождения, расположенные в Республике Бурятия. В этом районе разведданных запасов порядка 17,7 тыс т, а прогнозные ресурсы – 12,2 тыс т;
  • Хиагдинское – расположено в Бурятии. Запасы урановой руды – 11,3 тыс т.

Схема размещения урановых районов

По оценкам специалистов, в России самые перспективные месторождения сегодня находятся на этапе разработки:

  • Эльконское – расположено в Якутии, по прогнозам там 346 тыс. т руды;
  • Малиновское – в Западной Сибири;
  • Витимское и Алданское – в Восточной Сибири;
  • Дальневосточное – расположено на побережье Охотского моря;
  • В Карелии возле Онежского и Ладожского озер.

Общие запасы урана в России оцениваются в 800 тыс. т.

Как осуществляется добыча урановых руд

Урановые месторождения в России разрабатываются двумя способами:

Карьер для добычи урана открытым способом

Добыча урана открытым способом осуществляется в том случае, когда пласты полезной породы залегают неглубоко под землей.

Для выемки руд используют машинную технику:

  • бульдозеры – для вскрытия породы;
  • ковшевые погрузчики;
  • самосвалы для транспортировки.

Обязательным условием разработки месторождений открытым способом в России является последующее его закрытие. Осуществляется оно покрывающими пластами, а на восстановленной поверхности проводят рекультивацию.

Открытый способ более безопасный и дешевый. Считается, что уровень радиации при такой разработке значительно ниже. Но и качество руды также невысокое.

Техника для добычи урановой руды

Более высокосортную руду добывают подземным способом. Он заключается в оборудовании шахт или штолен.

Сегодня технические возможности не ограничивают добычу по глубине, но превышение двух километров делает добычу нерентабельной.

Основной проблемой подземного способа добычи является выбросы радона – радиоактивного газа. Он может быстро распространяться и создавать высокие концентрации в атмосфере рудника. Один атом радона живет 5 суток. Основная задача при проектировании шахты – обеспечить эффективную систему вентиляции.

Чтобы атомы газа не скапливались, а поднимались на поверхность. Часто вентиляционные системы и трубы используются не для подачи в шахту кислорода, а для выведения радона. Воздух при этом подается искусственным способом. Шахта предприятия ППГХО в России потребляет 1410 м3 воздуха в минуту.

Вентиляционные установки работают непрерывно, даже когда шахта не эксплуатируется.

Схема добычи урана методом подземного (скважинного) выщелачивания

Метод подземного выщелачивания – современная прогрессивная технология. Ее использование наносит наименьший урон по экологии региона. Суть способа заключается в следующем:

  • бурится скважина;
  • в нее закачивается щелочной состав;
  • после взаимодействия с урановой породой происходит выщелачивание металла;
  • насыщенный ураном химический состав выкачивается на поверхность.

Несмотря на весомые преимущества, использовать этот способ можно только в песчанике и ниже уровня подземных вод.

Ситуация в мире

Сегодня добыча урана осуществляется только в 28 странах мира. При этом 90% месторождений расположены в 10 странах, которые являются лидерами по объемам добычи.Добыча урановых руд на крупнейших рудниках мира

На первом месте Австралия

Основные показатели:

Полезные ископаемые Австралии

  • доказанные запасы – 661 000 т (31,18% от общемировых запасов);
  • месторождения – 19 крупных. Самые известные:
    • Олимпик Дам – добывается 3 000 т в год;
    • Биверли – одна тысяча тонн в год;
    • Хонемун – 900 т.
  • себестоимость добычи – 40 долларов за один килограмм;
  • крупнейшие добывающие компании:
    • Paladin Energy;
    • Rio Tinto;
    • BHP Billiton.

Второе место по объемам добычи у Казахстана

Основные данные:

Рост добычи урана в Казахстане

  • доказанные запасы – 629 000 т (11,81% от общемировых запасов);
  • месторождения – 16 крупных. Самые известные:
    • Корсан;
    • Ирколь;
    • Буденовское;
    • Западные Мынкудук;
    • Южный Инкай;
  • себестоимость добычи – 40 долларов за кг;
  • объем производства – 22574 тонны в год;
  • добывающая компания – Казатомпром (производит 15,77% от общемирового объема).

Третье место у России

Показатели:

  • доказанные запасы – 487 000 т (9,15% от общемировых запасов);Добыча урана в России
  • месторождения – 7 крупных. Основная часть сосредоточена в Читинской области. Проектные работы ведутся на Ямале;
  • себестоимость добычи – 40 долларов за кг;
  • объем производства – 3135 т в год;
  • добывающая компания – АРМЗ (АТОМРЕДМЕТЗОЛОТО). Производит 13,68% от общемирового объема.

Четвертое место – Канада

Показатели:

    • доказанные запасы – 468 000 т (8,80% от общемировых запасов);

Добыча урана на месторождениях Канады

  • месторождения – 18 крупных. Самые известные:
    1. МакАртур-Ривер;
    2. Уотербери;
  • себестоимость добычи – 34 долларов за один килограмм;
  • объем производства – 9332 т в год;
  • добывающая компания – Cameco (производит 9144 т урана в год).

Пятое место – Нигер

Нигер (горнопромышленная карта)

  • доказанные запасы – 421 000 т (7,9% от общемировых запасов);
  • месторождения :
    • Имурарен;
    • Арлит;
    • Мадауэла;
    • Азелит;
  • себестоимость добычи – 35 долларов за один килограмм;
  • объем производства – 4528 т в год.

Вторая пятерка стран по объемам запасов урана выглядит следующим образом:

  • ЮАР – 297 000 т;
  • Бразилия – 276 000 т;
  • Намибия – 261 000 т;
  • США – 207 000 т;
  • Китай – 166 000 т.

Добыча урана в мире

По прогнозам специалистов до 2025 года в мире будет увеличиваться количество атомных станций. Этот рост будет провоцировать больший спрос на уран – увеличение на 44% (80–100 тыс. т). Поэтому во всем мире ведется тенденция к использованию вторичных источников урана:

  • золото;
  • фосфаты;
  • медь;
  • лигнитсодержащие породы.

Но содержания металла в этих источниках невелико. Такая ситуация ежегодно приводит к росту стоимости. С 2008 года наблюдается стремительное увеличение: с 26 долларов за 1 кг до 64 долларов в 2015 году.

: Как добывают уран

Источник: https://promtu.ru/dobyicha-resursov/dobyicha-urana-v-rossii-i-mire

Сколько урана на земле и каковы запасы на будущее

Как добывают уран. Мировые запасы урана. Как поделить уран

Элемент Уран является основным ядерным топливом и сколько урана на земле и каковы запасы люди должны знать.

Элемент уран встречается в ряде различных форм или изотопов. Изотопы данного элемента имеют одинаковое число протонов в ядре, но различное число нейтронов. Двумя наиболее важными изотопами урана (U) являются U-235 и U-238.

Изотопы распадаются естественным образом, U-238 с периодом полураспада 4,51 млрд лет-через 4,51 млрд лет половина атомов распадется, испуская альфа—частицу (ядро атома гелия) в процессе, а еще через 4,51 млрд лет-половину оставшихся атомов и так далее.

(Его период полураспада в 4,51 миллиарда лет близок к возрасту самой Земли и составляет около трети возраста Вселенной, что объясняет, почему некоторые из них все еще остаются.

Ядерный топливный цикл для обычной ядерной энергетики начинается с добычи урана. Добыча этого ядерного топлива, как подземным, так и поверхностным способом, аналогична добыче угля.

Ресурсы урана ограничены

Хотя ядерная энергия не является ископаемым топливом на основе углерода и поэтому не производит CO2 при эксплуатации, она, как и ископаемое топливо, является невозобновляемым источником энергии. Как и ископаемое топливо, мы должны знать, каковы запасы урана и как долго они будут сохраняться при различных темпах использования.

Согласно последним официальным оценкам, конвенционные ресурсы или сколько урана на Земле составляет 5,5 млн. тонн, которые могут быть добыты по ценам  ≤ 130 долл. США за кг.

Из этой цифры разумно гарантированные ресурсы составили 3,3 млн. тонн, а предполагаемые, но еще не обнаруженные ресурсы-2,2 млн. тонн. Кроме того, были неразведанные ресурсы оцениваются в 10,5 млн т.

Таким образом, общее количество урана на Земле 16 млн. тонн.

Реакторы обычно используют 20,7 тонн природного ядерного топлива для производства одного ТВтч электроэнергии (0,0036 Эдж). Если бы все мировое производство электроэнергии в объеме 20 202 ТВтч было произведено на атомных станциях, то доказанный извлекаемый запас урана в размере 3,3 млн т. продержался бы всего 7,9 года, а все 16 млн т.—чуть более 38 лет – срок службы типичного реактора.

При темпах производства ядерной электроэнергии  16 млн. тонн хватит почти на 300 лет.

Некоторые утверждали, что официальные оценки слишком высоки и должны быть сокращены. Тем не менее, если ядерная энергетика только сохранит свою нынешнюю долю первичной энергии, U-резервы не должны стать проблемой в ближайшее время и проблема нехватки сырья не выявится.

Основная часть  запасов находится в Австралии (40%),  Канада (15%), Казахстан (13%), Бразилия (8%) и Южная Африка (6,5%).

Урановые руды в настоящее время добываются, как правило, с содержанием  около 0,2%, и затраты энергии на добычу являются низкими по сравнению с энергией в этом источнике.

Энергозатраты на добычу и измельчение этого вида топлива также растут экспоненциально по мере уменьшения сортов руды.

Для концентраций ниже 0,02%  утверждается, что энергетические затраты становятся настолько высокими, что выбросы CO2 от атомных электростанций, использующих эти низкосортные руды, будут превышать выбросы от установки природного газа равной мощности.

Кроме того, экологические затраты на добычу, измельчение и утилизацию огромных объемов грунта или горных пород будут значительными; переход от 0,2% руды к 0,о2% означает, что в 10 раз больше руды должно быть переработано.

Чтобы проиллюстрировать, что потребуется для низкосортных руд, рассмотрим энергетические потребности для добычи существующих высокосортных руд на руднике олимпийской плотины в Южной Австралии. Ожидается, что после завершения работ на этом руднике будет добываться 730 тыс. тонн рафинированной меди и 19 тыс.

тонн оксида урана в год. Для этого рудник будет потреблять почти 1,4 миллиона литров дизельного топлива и мазута в день, что примерно эквивалентно 2,7 % всего потребления австралийского дизельного топлива и почти одному % годовой электроэнергии.

Общие ежегодные выбросы парниковых газов, как ожидается, составят около 4,7 млн. тонн CO2.

Нетрадиционные ресурсы урана

Нетрадиционные ресурсы урана значительно больше, чем обычные источники.

Фосфатные породы содержат, по оценкам, еще 22 млн. тонн урана. Вместе со сланцами концентрация руды может составлять 0,01 %. Для очень низких концентраций, обнаруженных в фосфатной породе, представляется маловероятным, что чистая энергия будет получена в результате ее использования в существующем реакторном парке.

Энергетические, экономические и экологические издержки также будут высокими, хотя некоторые издержки могут быть разделены с производством фосфатов. Требуемая программа добычи будет огромной.

Ресурсы урана в  Мировом океане

Но земные ресурсы сколько урана на Земле ничтожно малы по сравнению с ресурсами Мирового океана, которые содержат приблизительно 4-5 миллиардов тонн урана, что составляет 3 грамма/литр.

Для морской воды максимальная плотность энергии, которая может быть получена из растворенного U-235, является низкой, 1,8 МДж/м3 морской воды, хотя использование концентрированного рассола из опреснительных установок может снизить энергетические потребности.

Просто обеспечение мирового валового производства электроэнергии повлечет за собой переработку почти 50 тыс. км3 океана каждый год, даже при условии 100% сбора.

Воздействие на экосистемы океанической поверхности и затраты на отделение истощенной морской воды от необработанной—исключают добычу этого ядерного топлива в ближайшую перспективу.

Источник: https://beelead.com/skolko-urana-na-zemle/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.