К каким полезным ископаемым относится урановые руды

В период «холодной войны» между СССР и Америкой, сопровождавшихся также гонкой вооружений, венцом оружия массового поражения у обеих сторон стали атомные бомбы. Их беспрецедентная мощь, а также известные всем со школы пять поражающих факторов. стали возможны благодаря заложенному в бомбы химическому элементу Урану (U). Однако, как оказалось, в наше время у этого радиоактивного элемента имеется и множество других применений. А так как в чистом виде уран не встречается, поговорим с вами о его добыче из урановых руд.

Различия по насыщенности

Урановая руда – это полезные ископаемые, или же минералы, которые содержат частицы урана в количестве, достаточном для экономически выгодной их обработки. Другими словами, чем больше доля этого тяжелого метала в единице руды, тем дешевле обойдется его добыча. В плане насыщенности ураном, руды бывают забалансовыми, убогими, рядовыми, богатыми и супербогатыми. И если в худшем случае концентрация может еле достигать 0,03 от одного процента породы, то в лучшем случае концентрация равна трети процента.

Виды урановых руд

У данных руд достаточно широкая классификация. Кроме вышеописанных различий по насыщенности, также существуют различия по виду химических соединений, содержащих уран, по параметрам зернистости, а также по условиям образования.

Итак, согласно химической классификации, можно распознать железо-окисную, карбонатную, каустобиолиевую, силикатную и сульфидную руды. От данных видов руды будет зависеть также и способ переработки. Карбонатные руды обрабатываются с помощью содового раствора, железо-окисные – томятся в доменных печах, а на силикатные воздействуют кислотами.

Зернистость руды влияет на дальнейший способ обогащения. Руда урана может иметь зерна длиной в поперечнике от 0,015мм (такая зовется дисперсной) и вплоть до 25мм, и выше (крупнозернистая).

Ну а согласно условий образования, все руды делятся на три типа: метаморфогенные, экзогенные и эндогенные. Первые получаются из-за смещений урановых руд с изначальных позиций. Вторые образуются непосредственно на земной поверхности благодаря движению подземных вод и аккумуляции осадков. А третьи – появляются, благодаря пегматитовым расплавам при высоких температурах и влажности. Типы образования урановых руд частично также влияют на методы их добывания, о которых расскажем ниже.

Способы добывания урана

Дабы извлечь на свет Божий вещества, содержащие один и самых тяжелых металлов, существует три классических способа: открытый, подземный и выщелачивание.

Открытый тип добытчики используют в случаях, когда месторождение залегает не слишком глубоко, до 50 метров. Здесь на помощь приходят тяжелые машины, вроде самосвалов, бульдозеров и погрузчиков, в результате совместной работы которых появляется огромный котлован. Минусами данного способа являются более низкое качество добываемых ископаемых, а также нанесение урона по экологии местности.

Подземный тип, не мудрствуя лукаво, заключается в пробивании шахты (иногда на глубину до двух километров), с последующим извлечением руды из подземных недр. Более затратный способ, в сравнении с первым. Ведь нужно еще обеспечить существование на таких глубинах шахтерам, организовать систему подачи кислорода, отвод токсичного газа, радона, и так далее. Но руда, добываемая здесь, является рудой более высокого сорта.

Самый экологичный и самый эффективный способ – выщелачивание. В месторождение урана, пробурив предварительно скважину, подводят по трубам щелочь. Вступив в реакцию с нашим «радиоактивным сокровищем», получаем выщелоченный уран. Получившееся новое соединение насосами выкачивается наверх. Недостатком же этого метода является то, что его можно использовать только на породах песчаника и только в том случае, если цель добычи находится ниже уровня подземных вод.

В работе с ураном следует соблюдать все необходимые меры безопасности, включая ношение костюмов радиоактивной защиты. Ведь даже в маленьком количестве этот элемент является токсичным и радиоактивным.

Добыча урана в мире

Мировое лидерство по добыче урана удерживает сейчас Австралия со своим месторождением Олимпик Дам, приносящим до трех тысяч тонн металла в год. В Австралии сосредоточена треть мировых ресурсов по добыче урана.

Далее – Казахстан, практически с 12% от общемировой добычи. Известнейшие локации по добыче: Корсан, Ирколь, Буденовское.

И почетная бронза достается стране с двумя орлами на гербе. В России сосредоточено около десятой части уранового потенциала Земли. Что касается мест добычи, в основном, данные мероприятия происходят в Респулике Бурятия, в Читинской области, а также на Ямале. Известные российские источники добычи урана: Дыбрынское, Источное, Количканское, Кореткондинское и Намарусское месторождения.

Применение урана

Применять же такой, казалось бы, опасный химический элемент, можно далеко не только в военном ремесле. Бурый, желтый, зеленый, и черный пигменты для обычных художественных красок изготавливаются на урановой основе. Художникам, для создания отличных картинок, данный элемент весьма полезен. Также уран применяется при создании фотографий, слегка добавляют его при создании цветных стекол. Ну и, конечно же, ядерный двигатель, ядерный реактор. Ведь энергия, которую дает этот элемент, заключается не только в мощности ядерных бомб, но и в атомных электростанциях, способных обеспечивать питанием целые города.

УРА́НОВЫЕ РУ́ДЫ, при­род­ные ми­не­раль­ные об­ра­зо­ва­ния, со­дер­жа­щие уран и его со­еди­не­ния в кон­цен­тра­ци­ях, при ко­то­рых их про­мыш­лен­ное ис­поль­зо­ва­ние тех­ни­че­ски воз­мож­но и эко­но­ми­че­ски це­ле­со­об­раз­но. Из­вест­но св. 200 ура­новых и уран­со­дер­жа­щих ми­не­ра­лов. Гл. руд­ные ми­не­ра­лы (U в %): ура­ни­нит (до 92), ура­но­вая чернь (до 60), бран­не­рит (U, Ca, Y, Ce)(Ti, Fe)2O6 (28–44), коф­фи­нит U(SiO)4 (68), ура­но­фан Ca(UO2)2(SiO3OH)2 (67), оте­нит (60), тор­бер­нит (61), цей­не­рит Ca(UO2)2(AsO4)2·12H2O (56), кар­но­тит (64). Кро­ме то­го, уран при­сут­ст­ву­ет в ви­де изо­морф­ной при­ме­си в ми­не­ра­лах, со­дер­жа­щих P, Zr, Ti, Th и TR (фто­р­апа­тит, лей­кок­сен, мо­на­цит, цир­кон, ор­тит, то­риа­нит, да­ви­дит и др.), или на­хо­дит­ся в сор­би­ров. со­стоя­нии в уг­ли­стом ве­ще­ст­ве.

По со­дер­жа­нию ура­на (%) раз­ли­ча­ют У. p.: очень бо­га­тые (св. 1), бо­га­тые (1–0,5), сред­ние (0,5–0,25), рядовыe (0,25–0,1), бед­ные (ме­нее 0,01). В ка­че­ст­ве по­боч­но­го про­дук­та уран из­вле­ка­ет­ся из руд, со­дер­жа­щих 0,01–0,015% ура­на (напр., из зо­ло­то­нос­ных конг­ло­ме­ра­тов Вит­ва­тер­сран­да, ЮАР) и да­же 0,006–0,008% (фос­фо­ри­ты Фло­ри­ды, США).

К уни­каль­ным от­но­сят­ся ура­но­вые ме­сто­ро­ж­де­ния с за­па­са­ми ура­на (тыс. т) св. 50, к круп­ным 50–20, сред­ним 20–5, мел­ким – ме­нее 5.

Прак­ти­че­ски вся до­бы­ча У. р. осу­щест­в­ля­ет­ся из ме­сто­ро­ж­де­ний 7 гео­лого-пром. ти­пов: «не­со­гла­сия», пес­ча­ни­ко­во­го, брек­чие­во­го, ин­тру­зив­но­го, жиль­но-што­к­вер­ко­во­го, ме­та­со­ма­тич. и конг­ло­ме­ра­то­во­го.

С гео­ло­го-пром. ти­пом «не­со­гла­сия» свя­за­но св. 40% до­бы­чи У. р. (ме­сто­ро­ж­де­ния Ми­ду­эст-Лейк, Раб­бит-Лейк, Ки-Лейк, Си­гар-Лейк – в Ка­на­де; Джа­би­лу­ка в Ав­ст­ра­лии; Ср. Пад­ма, Кар­ху в Рос­сии). Ме­сто­ро­ж­де­ния при­уро­че­ны к кон­так­там струк­тур­но-стра­ти­гра­фич. не­со­гла­сий. До­ля ме­сто­ро­ж­де­ний «пес­ча­ни­ко­во­го» ти­па со­став­ля­ет 29% ми­ро­вой до­бы­чи У. р. (ме­сто­ро­ж­де­ния Шер­ли-Бей­син, Гэз-Хилс, Са­ут-Хилс, Норт-Хилс – в США; Мын­ку­дук в Ка­зах­ста­не; Дол­ма­тов­ское, Ма­ли­нов­ское в Рос­сии). Ору­де­не­ние при­уро­че­но к про­ни­цае­мым го­ри­зон­там разл. ли­то­ло­гич. со­ста­ва (пес­ча­ни­ки, фос­фо­ри­ты, уг­ле­ро­ди­стые слан­цы, бу­рые уг­ли, бок­си­ты и др.) и свя­за­но с зо­на­ми пла­сто­во­го и грун­то­во­го окис­ле­ния в ре­зуль­та­те эк­зо­ген­ных ин­фильт­рац. про­цес­сов. К это­му ти­пу в т. ч. от­но­сят при­по­верх­но­ст­ные ме­сто­ро­ж­де­ния кар­но­ти­то­вых руд в «кальк­ре­тах» и «гип­кре­тах» (кар­бо­нат­ные и гип­со­вые поч­вен­ные об­ра­зо­вания реч­ных па­лео­до­лин) в Aвстралии (Йи­лир­ри) и Hамибии (Лан­гер-Хайн­рих), а так­же стра­ти­форм­ные ура­но­би­тум­ные ме­сто­ро­ж­де­ния в тер­ри­ген­ных и кар­бо­нат­ных по­ро­дах, где руд­ное ве­ще­ст­во пред­став­ле­но на­сту­ран­со­дер­жа­щи­ми ке­ри­та­ми и ан­трак­со­ли­та­ми (Ам­бро­зия-Лейк, Джек­пайл в США, Ба­на­та в Pумынии). На ме­сто­ро­ж­де­ния брек­чие­во­го гео­ло­го-пром. ти­па при­хо­дит­ся 9,2% ми­ро­вой до­бы­чи У. р. (един­ст­вен­ное ме­сто­ро­ж­де­ние – Олим­пик-Дам в Ав­ст­ра­лии, уран из ко­то­ро­го из­вле­ка­ет­ся по­пут­но с зо­ло­том и се­реб­ром из мед­ных руд), ин­тру­зив­но­го – 8,7% (ме­сто­ро­ж­де­ния в аля­ски­то­вых гра­ни­тах и кар­бо­на­ти­тах: Рос­синг в На­ми­бии; Пха­ла­бор­ва в ЮАР). Ме­сто­ро­ж­де­ния жиль­но-што­к­вер­ко­во­го ти­па обес­пе­чи­ва­ют 8,1% ми­ро­вой до­бы­чи и пред­став­ле­ны гид­ро­тер­маль­ны­ми вул­ка­но­ген­ны­ми и плу­то­но­ген­ны­ми об­ра­зо­ва­ния­ми (Гра­чёв­ское, Ма­ны­бай в Ка­зах­ста­не; Стрель­цов­ское, Ту­лу­ку­ев­ское в Рос­сии). Сум­мар­ная до­ля ме­сто­ро­ж­де­ний ме­та­со­ма­ти­че­ско­го ти­па в аль­би­ти­тах (Эль­кон, Ку­рунг в Рос­сии; Би­вер­лодж в Ка­на­де; Джа­ду­гу­да в Ин­дии; Ита­тая в Бра­зи­лии) и ме­сто­ро­ж­де­ний в ура­но­нос­ных конг­ло­ме­ра­тах (Эл­ли­от-Лейк в Ка­на­де; Вит­ва­тер­сранд в ЮАР; Жа­ко­би­на в Бра­зи­лии) со­став­ля­ет ме­нее 5%.

Об­щие гео­ло­гич. за­па­сы ура­на (тыс. т) 4353,5, под­твер­ждён­ные – 2598, круп­ней­шие – в Ав­ст­ра­лии (714), Ка­зах­ста­не (344,2), Ка­на­де (329,2), ЮАР (205,9), Рос­сии (172,4), Бра­зи­лии (157,4), На­ми­бии (145,1), на Ук­раи­не (126,5).