загрузка...

2.7. Обогащение урана

Среднее содержание урана в земной коре довольно велико и оценивается различными авторами как (3÷4)?10-4 %. Урана приблизительно в 1000 раз больше, чем золота, в 30 раз больше, чем серебра и почти столько же, сколько свинца и цинка. Для урана характерна значительная рассеянность в горных породах, почвах, воде морей и океанов. Лишь относительно небольшая часть сконцентрирована в месторождениях, где содержание урана в сотни раз превышает его среднее содержание в земной коре. Урановые руды отличаются исключительным разнообразием состава. В большинстве случаев уран в рудах представлен не одним, а несколькими минеральными образованиями.

Различие состава, химических и физических свойств урановых минералов и вмещающих их руд, присутствие в рудах ряда ценных попутных примесей определяют многообразие и специфику технологических процессов и схем переработки уранового сырья и расход реагентов.

Наиболее важным показателем качества и ценности урановых руд является содержание в них урана. Различают пять сортов руд:

1. очень богатые (>1% урана), весьма редко встречающиеся;

2. богатые (1-0,5%), тоже редкие;

3. средние (0,5-0,25%);

4. рядовые (0,25-0,09%);

5. бедные (0,09% и менее до нижнего промышленного минимума).

Важнейшее значение для удешевления добычи и производства природного урана имеет наличие в рудах полезных сопутствующих компонентов. Их попутное комплексное извлечение наряду с ураном позволяет снизить промышленный минимум содержания урана в перерабатываемых рудах до 0,01-0,03%.

В настоящее время более 70% урана добывается из рядовых руд с содержанием урана менее 0,3%, в том числе около 40% – из бедных руд с содержанием менее 0,09 % урана. Лишь в некоторых месторождениях Канады, Австралии и Казахстана содержание урана превышает 1 % [22-24].

Запасы урана в месторождениях оцениваются примерно в 5 – 6 млн. т. По запасам урановых руд лидируют Австралия, США, Канада, ЮАР, Россия и Казахстан. В Украине добыча урановых руд ведется на Ингульском и Ватутинском рудниках (Кировоградская область). Переработка руды осуществляется на Восточном ГОКе в г. Жёлтые Воды. В ближайшие годы в Кировоградской обл. планируется ввести в эксплуатацию Новоконстантиновский рудник — крупнейший урановый рудник Европы, способный производить 3,5 тыс. т урана в год.

Добыча урановой руды осуществляется в основном либо шахтным, либо карьерным способом — в зависимости от глубины залегания рудных пластов. В 2012 г. на подземные рудники приходилось 38% массы добытого в мире урана, на открытые месторождения (карьеры) — 30%, способом подземного выщелачивания добывалось 21% урана.

Еще 11% получались как побочный продукт при разработке других видов полезных ископаемых.

Основным методом обогащения ураносодержащих руд является выщелачивание, которое в основном применяется в комплексе с физическими методами обогащения и различными подготовительными процессами, способствующими повышению эффективности перевода ценного компонента в жидкую фазу.

Общая схема переработки ураносодержащих руд представлена на рис. 2.8. Она включает следующие стадии.

1. Добыча руды.

2. Подготовка руды к выщелачиванию.

Здесь предусматриваются следующие операции:

а) механическая обработка рудного материала (дробление, измельчение) с целью раскрытия ценных минералов;

б) физическое обогащение бедных руд с использованием гравитационного обогащения, радиометрической сортировки, флотации, электромагнитной сепарации;

в) изменение химического состава руды для перевода труднорастворимых минералов в растворимые; такие операции называют разложением или вскрытием рудного материала; к ним относятся окислительный обжиг, сульфатизирующий и хлорирующий обжиг, спекание или сплавление с солями или щелочными реагентами (содой, известью, хлоридами и др.).

3. Выщелачивание.

На этой операции осуществляется перевод металла из руды (или продукта, полученного при подготовительных операциях) в водный раствор.

4. Разделение твердой и жидкой фаз.

Эта стадия включает операции сгущения, фильтрации, отмывки твердой фазы от полученного при выщелачивании продукционного раствора.

5. Выделение урана из растворов (в некоторых случаях – пульп), полученных при выщелачивании. Для этого используются: химическое осаждение, ионообменные процессы, экстракция.

6. Аффинаж (тонкая очистка) соединений урана.

7. Получение оксидов урана.

8. Получение тетрафторида урана.

9. Получение гексафторида урана.

10. Производство обогащенного урана.

11. Получение металлического урана.


Рис. 2.8. Общая схема переработки урансодержащих руд

Остановимся на первых пяти стадиях процесса, которые относятся непосредственно к обогащению урановых руд.

<< | >>
Источник: Самойлик В. Г.. Специальные и комбинированные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие. 2015

Еще по теме 2.7. Обогащение урана:

  1. ОБОГАЩЕНИЕ МУТАНТНЫМИ КЛЕТКАМИ
  2. 14.2. Обязанность возвратить неосновательное обогащение
  3. 14.1. Обязательства вследствие неосновательного обогащения
  4. Глава I. Иски о возврате неправомерного обогащения (кондикции)
  5. Самойлик В. Г.. Специальные и комбинированные методы обогащения полезных ископаемых: учебное пособие, 2015
  6. ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА С ОБОГАЩЕНИЕМ МАЛОГО КРУГА КРОВООБРАЩЕНИЯ (С АРТЕРИ0ВЕН03НЫМ ШУНТОМ КРОВИ)
  7. Метод остатков
  8. § 284. Общие начала
  9. 14.3. Возмещение потерпевшему неполученных доходов
  10. Письмо 53
  11. § 282. Обман. Аctio doli
  12. Дендрологические парки и ботанические сады
  13. 2. Классификация статутов
  14. Определение антимикробного действиялекарственных средств
  15. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАБОТЫ
  16. 1. ГЕНОТИП И ФЕНОТИП
  17. § 286. Остальные кондикции