Урановая промышленность

УРАНОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ (а. uranium industry; н. Uranindustrie, Uranbergbau; ф. industrie de minerais uraniferes, industrie de l'uranium; и. industrie de uranio) — отрасль ядерной энергетики, занимающаяся добычей и переработкой урановых и других радиоактивных руд с целью получения из них концентратов.

Становление урановой промышленности относится к 40-50-м гг. 20 века, когда появилась потребность в получении расщепляющихся материалов для осуществления ядерных военных программ.

Работы по разведке месторождений урановых руд и оценке их запасов были развёрнуты после 1945, в период "холодной войны". В начале 60-х годов, с возникновением атомной энергетики, поиск новых месторождений был обусловлен возрастающей потребностью в ядерном топливе.

Добыча урановых руд в CCCP ведётся подземным и открытым способами, а также методом выщелачивания подземного. Подземные работы осуществляются на глубине 600-900 м (1988). Вскрытие месторождений производится вертикальными стволами с проходкой их буровзрывным и щитовым способами. Горнотранспортное оборудование: буровые каретки, погрузочные машины, клетевые подъёмы. При разработке месторождений с повышенной теплоотдачей пород и шахтных вод функционируют стационарные холодильные установки для подачи охлаждённого воздуха в забои; в выработках устанавливаются передвижные кондиционеры. Месторождения скального типа разрабатываются с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Разработка месторождений в песчано-глинистых отложениях осуществляется с применением гидрофицированных комбайновых комплексов, бурошнековых и струговых агрегатов с предварительной буровзрывной подготовкой массива.

Открытый способ разработки получил интенсивное развитие с начала 60-х годов. Вскрышные и добычные работы в карьерах осуществляются по транспортной, транспортно-отвальной и бестранспортной системам. На вскрышных и добычных работах используются экскаваторы. Основной объём перевозок приходится на автомобильный транспорт. При разработке пластовых месторождений применяется поточная технология вскрышных работ с использованием роторных комплексов и др., на гидротермальных месторождениях — многорядное короткозамедленное взрывание рудного массива в зажатой среде. Этот способ в сочетании с ковшовой радиометрической сортировкой в забое обеспечивает минимальные потери руды.

При подземном выщелачивании (ПВ) на поверхность выдаётся урансодержащий раствор, из которого полезный компонент извлекается по сорбционной технологии. ПВ руд, залегающих в скальных массивах, производится после их предварительного дробления взрывом и магазинирования в блоках. Наиболее широко ПВ применяется для руд, залегающих в песчано-глинистых отложениях. Реагентом являются растворы серной кислоты, карбонат-бикарбонатных солей и кислород, использующиеся в качестве окислителей урановых минералов. Извлечение урана в раствор до 80%. Технология ПВ обеспечивает высокую степень автоматизации и механизации основных и вспомогательных процессов, что особенно важно в условиях вредного производства.

В промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах состояние урановой промышленности определяется в основном темпами развития ядерной энергетики. В 1988 в промышленной эксплуатации находились 353 атомных энергоблока общей мощностью 282 ГВт. Потребление урана в 1988 составило 46,7 тысяч т. По оценкам, суммарная потребность АЭС этих стран в первичном и регенерированном уране возрастёт к 2000 до 47,6 тысяч т.

О динамике производства урана в концентратах см. табл. В большинстве стран горнодобывающие предприятия работали с недогрузкой: суммарные мощности действующих рудников в 1985 равнялись 44,5 тысяч т при общей мощности в 60 тысяч т. Основные добывающие страны: Канада, ЮАР, США, Намибия, Нигер, Австралия, Франция, Габон. К числу производителей уранового сырья относятся также Аргентина, Бразилия, Бельгия, Индия, Португалия.

В США с начала 80-х гг. отмечается тенденция к сокращению производства урана: в 1985 действовали 5 из 22 заводов по производству урана традиционными технологиями.

Главные компании по добыче урановых руд: "Kerr-McGee Nuclear Соrp.", "Ноmestake Mining Со", "Exxon Minerals Со" (США), "Denison Mines", "Rio Algom", "Eldorado Nuclear", "Key Lake Mining Соrp." (Канада), TH "Anglo American Соrp. of South Africa Ltd." ("ERA"), "General Mining Union Соrp. Ltd.", "Johannesburg Соnsolidated Investment", "Angovaal Ltd." (ЮАР), "Соgema", "TCM" (Франция) и др.

Добычу урановых руд осуществляют открытым (Австралия, Намибия), подземным (ЮАР) и комбинированным (США, Канада, Франция, Нигер) способами. Метод ПВ используется в США: на его долю приходится 7-11% всей добычи урана в стране, или 2% мирового объёма.

Открытые разработки рентабельны в основном до глубины 100-120 м, иногда до 300 м. Применяются системы с внешним и внутренним отвалообразованием. При подземной добыче ведётся селективная выемка руды с использованием систем: камерно-столбовой (США, Канада), с открытым очистным пространством (США), сплошной (ЮАР), с магазинированием руды и закладкой выработанного пространства (Франция, Нигер).

Крупнейшие горнодобывающие предприятия мощностью свыше 3 млн. т руды в год: карьеры — "Рейнджер" (Австралия), "Россинг" (Намибия), шахты — "Денисон", "Панел", "Стэнли", "Нью-Квирк" (Канада), "Вааль-Рифс", "Уэстерн-Дип-Левелс", "Бюффелсфонтейн", "Дрифонтейн", "Хармони" (ЮАР). Кроме того, к числу крупных предприятий относятся: шахты "Маунтин-Тейлор", "Майлан", "Пауэти (Пагуэйт)" (США), "Набарлек" (Австралия), "Бесен", "Сен-Мартен-де-Боск" (Франция), комбинированное предприятие "Коминак" (Нигер). Обогащение руд осуществляется в основном методом выщелачивания с последующим гидрометаллургическим переделом концентратов с экстрационным извлечением урана из растворов. В середине 80-х гг. в капиталистических странах функционировало около 40 предприятий по производству урановых концентратов. Ведущие страны-экспортёры урановых концентратов (1987): Канада, Австралия, ЮАР, Намибия, Нигер, Габон и США. Главные импортёры: США, Франция, ФРГ и Япония. Почти 1/2 экспорта урана потреблялась странами Западной Европы (Франция, ФРГ, Великобритания, Швеция, Бельгия), 1/4 — США и около 1/5 — Японией.