यूरेनियम अयस्क। यूरेनियम अयस्क का खनन कैसे किया जाता है? रूस में यूरेनियम अयस्क

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

जब आवर्त सारणी के रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की गई, तो अंततः एक व्यक्ति उनके लिए एक आवेदन लेकर आया। यूरेनियम के साथ यही हुआ। इसका उपयोग सैन्य और नागरिक दोनों उद्देश्यों के लिए किया गया था। यूरेनियम अयस्क को संसाधित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप तत्व का उपयोग पेंट और वार्निश और कांच उद्योगों में किया गया था। इसकी रेडियोधर्मिता की खोज के बाद, इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा में किया जाने लगा। यह ईंधन कितना स्वच्छ और पर्यावरण के अनुकूल है? इस पर अभी भी बहस चल 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 रासायनिक तत्व के महत्वपूर्ण भंडार दुर्लभ पृथ्वी और पीट खनिजों में पाए गए - ऑर्थाइट, टाइटेनाइट, जिरकोन, मोनाजाइट, ज़ेनोटाइम। अम्लीय वातावरण और सिलिकॉन की उच्च सांद्रता वाली चट्टानों में यूरेनियम जमा पाया जा सकता है। इसके साथी कैल्साइट, गैलेना, मोलिब्डेनाईट आदि हैं।

विश्व जमा और भंडार

आज तक, पृथ्वी की सतह की 20 किलोमीटर की परत में कई जमाओं का पता लगाया गया है। इन सभी में भारी संख्या में टन यूरेनियम होता है। यह राशि कई सैकड़ों वर्षों से मानवता को ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम है।आगे। जिन प्रमुख देशों में यूरेनियम अयस्क सबसे अधिक मात्रा में है, वे हैं ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान, रूस, कनाडा, दक्षिण अफ्रीका, यूक्रेन, उज्बेकिस्तान, अमेरिका, ब्राजील, नामीबिया।

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। साथ ही, यूरेनियम-238 प्लूटोनियम-239 के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है।

यूरेनियम समस्थानिक U234 U238 की बेटी 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 परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने की क्षमता है।

प्राकृतिक के अलावा यूरेनियम के कृत्रिम समस्थानिक भी हैं। आज ऐसे 23 ज्ञात हैं, उनमें से सबसे महत्वपूर्ण - U233। यह धीमी 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 - यहाँ तक कि जीवित जीवों में भी - जिन सीमों में यह होता है वे विभिन्न प्रकार के हो सकते 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 कायापलट अयस्क।
2. यूरेनियम खनिजकरण की प्रकृति यूरेनियम के प्राथमिक, ऑक्सीकृत और मिश्रित अयस्क हैं।
3. कुल आकार औरखनिजों के दाने - मोटे दाने वाले, मध्यम दाने वाले, महीन दाने वाले, महीन दाने वाले और बिखरे हुए अयस्क अंश।
4. अशुद्धियों की उपयोगिता - मोलिब्डेनम, वैनेडियम, आदि।
5. अशुद्धियों की संरचना - कार्बोनेट, सिलिकेट, सल्फाइड, आयरन ऑक्साइड, कास्टोबायोलिटिक।

यूरेनियम अयस्क को कैसे वर्गीकृत किया जाता है, इसके आधार पर इसमें से एक रासायनिक तत्व निकालने का एक तरीका है। सिलिकेट को विभिन्न अम्लों के साथ संसाधित किया जाता है, कार्बोनेट - सोडा के घोल के साथ, कास्टोबायोलिटिक को जलाने से समृद्ध किया जाता है, और एक ब्लास्ट फर्नेस में आयरन ऑक्साइड को 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 स्थलमंडल परत में कौन सा समस्थानिक है। यूरेनियम अयस्क का खनन तीन तरह से किया जाता है। एक तत्व को चट्टान से अलग करना आर्थिक रूप से उचित है जब यह 0.05-0.5% की मात्रा में निहित हो। निष्कर्षण की एक खदान, खदान और लीचिंग विधि है। उनमें से प्रत्येक का उपयोग समस्थानिकों की संरचना और चट्टान की गहराई पर निर्भर करता है। उथले घटना के साथ यूरेनियम अयस्क का खदान खनन संभव है। एक्सपोजर का जोखिम न्यूनतम है। मशीनरी के साथ कोई समस्या नहीं है - बुलडोजर, लोडर, डंप ट्रक व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

खदान उत्पादन अधिक कठिन 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 प्रोवाइड मेंअधिकतम सुरक्षा, 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 तीसरा तरीका है - पर्यावरण की दृष्टि से सबसे स्वच्छ और खनन उद्यम के कर्मचारियों की सुरक्षा। ड्रिल किए गए कुओं की एक 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। फिर समाधान को पंप किया जाता है और प्रसंस्करण संयंत्रों को भेजा जाता है। यह विधि अधिक प्रगतिशील है, यह आर्थिक लागत को कम करने की अनुमति देती है, हालांकि इसके आवेदन के लिए कई प्रतिबंध हैं।

यूक्रेन में जमा

देश जिस तत्व से परमाणु ईंधन का उत्पादन करता है, उसके निक्षेपों का सुखी स्वामी निकला। पूर्वानुमान के अनुसार, यूक्रेन में यूरेनियम अयस्क में 235 टन तक कच्चा माल होता है। वर्तमान में, केवल लगभग 65 टन वाले जमा की पुष्टि की गई है। एक निश्चित राशि पहले ही निकाली जा चुकी है। यूरेनियम का कुछ हिस्सा घरेलू तौर पर इस्तेमाल किया जाता था, कुछ हिस्सा निर्यात किया जाता था।

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

दूसरा प्रमुख जमा नोवोकोन्स्टेंटिनोवस्कॉय है। चट्टान में यूरेनियम की सामग्री ने किरोवोग्राडस्कॉय की तुलना में लागत को लगभग 2 गुना कम करना संभव बना दिया।हालांकि, 90 के दशक से विकास नहीं किया गया है, सभी खदानों में बाढ़ आ गई है। रूस के साथ राजनीतिक संबंधों के बढ़ने के कारण, यूक्रेन परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए ईंधन के बिना रह सकता है।

रूसी यूरेनियम अयस्क

यूरेनियम खनन के मामले में रूस दुनिया के अन्य देशों में पांचवें स्थान पर है। सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली हैं खियागडिंस्कॉय, कोलिचकांस्कॉय, इस्तोचनॉय, कोरेटकोंडिंस्कॉय, नमारुस्कोय, डोब्रीनस्कॉय (बुर्यातिया गणराज्य), अर्गुनस्कॉय, ज़ेरलोवो (चिता क्षेत्र)। सभी रूसी यूरेनियम का 93% चिता क्षेत्र में पैदा होता है (मुख्य रूप से खुले गड्ढे और खदान के तरीकों से)।

बुर्यातिया और कुरगन में जमातियों के साथ स्थिति थोड़ी अलग है। रूस में इन क्षेत्रों में यूरेनियम अयस्क इस तरह जमा किया जाता है कि इससे लीचिंग द्वारा कच्चा माल निकालना संभव हो जाता है।

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