URANIUM INDUSTRY
URANIUM INDUSTRY. Uraniul este principalul transportator de energie al energiei nucleare, generând aproximativ 20% din energia electrică globală. Industria uraniului acoperă toate etapele producției de uraniu, inclusiv explorarea depozitelor, dezvoltarea lor și îmbogățirea minereurilor. Prelucrarea uraniului în combustibil pentru reactoare poate fi considerată o ramură naturală a industriei uraniului.
La nivel mondial dovedit fiabil resurse de uraniu, care ar putea fi separate de minereu la un cost care să nu depășească 100 $ pe kilogram, estimate la circa 3,3 miliarde. Kg U3 O8. Aproximativ 20% din aceasta (aproximativ 0,7 miliarde de kg U3 O8, a se vedea cifra) cade pe Australia, urmat de Statele Unite (aproximativ 0,45 miliarde kg U3 O8). Africa de Sud și Canada au resurse semnificative pentru producția de uraniu.
Producția de uraniu.
Principalele etape ale producției de uraniu sunt extracția minereului prin metode subterane sau deschise, îmbogățirea (sortarea) minereului și extracția uraniului din minereu prin leșiere. Minereul de uraniu mina îndepărtat din masa de rocă prin găurire și metoda de sablare, minereul concasat este pulverizat și sortat și apoi transformat într-un acid puternic (acid sulfuric) sau într-o soluție alcalină (carbonat de sodiu, cel mai preferabil, în cazul minereului de carbonat). Soluția care conține uraniu este separată de particule nedizolvate, concentrată și purificată prin sorbție pe rășini schimbătoare de ioni sau prin extracție cu solvenți organici. Apoi, concentratul, de obicei sub formă de oxid U3O8. numit tort galben, precipitat din soluție, uscat și plasat în rezervoare de oțel cu o capacitate de aprox. 1000 litri.
Pentru a extrage uraniul din minereuri poroase de origine sedimentară, se aplică din ce în ce mai mult metoda de leșiere la fața locului. Pe puțurile forate în corpul de minereu, se efectuează continuu o soluție alcalină sau acidă. Această soluție cu uraniul transferat la aceasta este concentrată și purificată și apoi se obține o turtă galbenă din precipitare. A se vedea, de asemenea, ORE ENRICHMENT.
Prelucrarea uraniului în combustibil nuclear.
Concentratul de uraniu natural - tort galben - este componenta inițială a ciclului combustibilului nuclear. Pentru a transforma uraniu natural în combustibil, în conformitate cu cerințele unui reactor nuclear, avem nevoie de trei pași: conversia UF6, de îmbogățire a uraniului și producerea elementelor combustibile (bare de combustibil).
Conversia la UF6.
Pentru a converti oxid de uraniu U3 O8 în hexafluorură de uraniu UF6 yellowcake în mod tipic redus cu amoniac anhidru la UO2. din care se obține UF4 cu ajutorul acidului fluorhidric. În ultima etapă, care acționează UF4 fluor pur este obținut UF6 - sublimează solide la temperatura camerei și la presiune normală și la fuzionare presiune ridicată. Cei cinci mari producători de uraniu (Canada, Rusia, Niger, Kazahstan și Uzbekistan) împreună pot produce 65 000 de tone de UF6 pe an.
Îmbogățirea uraniului.
În Rusia, Regatul Unit, Germania, Olanda și Japonia se aplică metoda de centrifugare, în care gazul UF6 este condus într-o rotație foarte rapidă. Din cauza diferenței în greutatea atomilor, și, prin urmare, forțele centrifuge care acționează asupra atomilor lângă axa de curgere a gazului de rotație a izotopului luminii este îmbogățit cu U-235. Se colectează și se extrage gaz îmbogățit.
Fabricarea elementelor combustibile.
UF6 îmbogățit vine la uzină în recipiente de oțel de 2,5 tone. Din aceasta, UO2 F2 este obținut prin hidroliză. care este apoi tratată cu hidroxid de amoniu. Diuranatul de amoniu precipitat este filtrat și turnat pentru a produce dioxid de uraniu UO2. care este presată și sinterizată sub formă de mici tablete ceramice. Tabletele sunt încorporate în tuburi din aliaj de zirconiu (zircaloy) și sunt produse tije de combustibil, așa-numitele. elementele de combustibil (combustibil), care combină aproximativ 200 de bucăți în ansamblurile de combustibil finite, gata pentru utilizare în centralele nucleare.
Combustibilul nuclear uzat este foarte radioactiv și necesită precauții speciale atunci când se depozitează și se elimină deșeurile. În principiu, poate fi procesată, separând produsele de fisiune de resturile de uraniu și plutoniu, care pot servi drept combustibil nuclear. Dar o astfel de prelucrare este costisitoare și întreprinderile comerciale corespondente sunt disponibile numai în unele țări, de exemplu în Franța și în Regatul Unit.
Volumul producției.
La mijlocul anilor 1980, când speranțele pentru creșterea rapidă a energiei nucleare nu au fost realizate, volumul producției de uraniu a scăzut brusc. Construcția a numeroase reactoare noi a fost suspendată, iar stocurile de combustibil de uraniu s-au acumulat la întreprinderile care operează. Odată cu prăbușirea Uniunii Sovietice, aprovizionarea cu uraniu în Occident a crescut în plus.
75 milioane kg. Aproximativ 30% din această sumă a scăzut în SUA și Uniunea Europeană, și aproximativ 15% în Asia de Est. Vezi de asemenea DIVIZIUNEA NUCLEARĂ; ENERGIA NUCLEARĂ.
Chesnokov N.I. Petrosov AA Sisteme de minereu de uraniu minier. M. 1982
Smirnov Yu.V. și altele. Aparate și echipamente de instalații hidrometalurgice străine. M. 1984
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: