Uránipar, Krugosvet enciklopédia
uránipar
Uránipar. Az urán - a fő energiaforrás a nukleáris energia generál mintegy 20% -át a világ villamos energia. Uránipar kiterjed minden fázisában urán-termelés, a kutatás, a fejlesztés és finomítás az ércek. Feldolgozása urán az üzemanyag reaktorok lehet tekinteni, mint egy természetes ága a uránipar.
Világszerte megbízhatóan bizonyított uránforrások, amely elválasztható az érc bekerülési nem haladja meg a 100 $ kilogrammonként a becslések szerint körülbelül 3,3 milliárd. Kg U3 O8. Mintegy 20% -a (kb. 0,7 Mrd. Kg U3 O8. Cm. Rajz) vannak Ausztráliában, majd az USA-ban (kb. 0,45 Mrd. Kg U3 O8). Jelentős forrásokat termelni urán van Dél-Afrikában és Kanadában.
Az urán termelés.
Alapvető lépések gyártási urán - egy földalatti bányászati érc vagy nyílt módon dúsítás (válogatás) és kitermelése uránérc az ércből kimosódás. A bánya uránérc eltávolítjuk a kőzet fúrással és robbantási módszer, az összezúzott ércet elporítunk és rendezve, és alakítjuk át egy erős sav (kénsav) vagy lúgos oldatban (nátrium-karbonát, a legelőnyösebben, abban az esetben a karbonátos ásványt). Tartalmazó oldatot uránt elválasztjuk a fel nem oldódott részecskék, koncentráljuk, és tisztítjuk, szorpcióját ioncserélő gyantákkal, vagy szerves oldószeres extrakcióval. Ezután a koncentrátumot, jellemzően oxid formájában U3 O8. úgynevezett sárga sütemény, kiválik az oldatból, mossuk, szárítjuk, és helyezzük egy acél tartály kapacitása kb. 1000 l.
A kitermelés az urán porózus ércek üledékes eredetű egyre inkább használják az in situ kimosódás. A fúrt kút egy érctest, üldözte folyamatosan lúgos vagy savas oldatban. Ez a megoldás, hogy az urán telt bele töményítettük és tisztítottuk, majd az ebből előállított yellowcake csapadék. Lásd. Szintén dúsítása.
Feldolgozása urán a nukleáris üzemanyag.
Koncentrálj a természetes urán - a sárga port - egy kezdő eleme a nukleáris üzemanyag-ciklus. Konvertálásához természetes urán az üzemanyag, követelményeinek megfelelően egy nukleáris reaktor, szükségünk van három lépés: átalakítása UF6, urándúsító és termelési fűtőelemek (üzemanyag rudak).
Átalakítás UF6.
Történő átalakítását az a urán-oxid U3 O8 a urán-hexafluorid UF6 yellowcake jellemzően csökkentett vízmentes ammóniával UO2. ahonnan azután segítségével fluorsav készítünk UF4. Az utolsó szakaszban, eljárva UF4 tiszta fluor- kapunk UF6 - szilárd szublimál szobahőmérsékleten és normál nyomáson és emelt nyomáson fixáló. Az öt legnagyobb urán termelők (Kanada, Oroszország, Niger, Kazahsztán és Üzbegisztán) együtt képes 65.000 tonna UF6 évente.
urándúsítást.
Oroszországban, az Egyesült Királyságban, Németországban, Hollandiában és Japánban alkalmazott centrifugálási eljárás, ahol az UF6 gázt egy nagyon gyors fordulat. Mivel a különbség a tömeg az atomok, és így a ható centrifugális erők az atomok közelében a gázáram forgástengelye a fény izotópot dúsított U-235. A dúsított gázt összegyűjtjük és extraháljuk.
Gyártása fűtőelemek.
A dúsított UF6 jut a növény egy 2,5 tonnás acél tartályokban. Belőle úgy állítjuk elő, hidrolízissel UO2 F2. amelyet ezután ammónium-hidroxiddal kezeljük. A kicsapódott ammónium-diuranátot csapadékot kiszűrjük, és kalcináljuk, amikoris urán-dioxid UO2. van préselve, és zsugorítják formájában kis kerámia pelletek. A tablettákat kerülnek a cső cirkónium ötvözet (Zircaloy), így az üzemanyag-rudak, az úgynevezett fűtőelemek (patron), amelyet egyesítünk körülbelül 200 darab a kész tüzelőanyag-szerelvény, használatra kész a nukleáris erőművek.
A kiégett nukleáris fűtőanyag erősen radioaktív, és szükség különleges óvintézkedésekre a tárolás és a hulladék ártalmatlanítása. Elvileg lehet feldolgozni elválasztó hasadási termékek urán és plutónium maradványok újra lehet nukleáris fűtőanyag. De az ilyen feldolgozás drága és megfelelő helyeken az üzleti állnak csak bizonyos országokban, például Franciaországban és az Egyesült Királyságban.
A termelés volumene.
Az 1980-as évek, amikor reményeket a gyors növekedés a nukleáris energia nem indokolt, hogy az urán termelési volumen meredeken esett. Az építkezés sok új reaktorok felfüggesztették, és a meglévő üzemek kezdett felhalmozni tartalékokat urán üzemanyag. Az összeomlott a Szovjetunió, hogy tovább növelje az ajánlatot urán a Nyugat.
75 Mill. Kg. Mintegy 30% -a ezt az összeget elszámolni az Egyesült Államok és az Európai Unió, és mintegy 15% - a Kelet-Ázsiában. . Lásd még maghasadás; A nukleáris energiát.
Chesnokov NI Petrosov AA Systems bányászati uránérc. M. 1982
Smirnov Yu et al. Eszközök és berendezések a külföldi hidrometallurgiai növények. M. 1984