راتنجات لاستخراج اليورانيوم: دليل شامل

طرق استعادة اليورانيوم (استخراج)

تم العثور على اليورانيوم في الرواسب المعدنية في جميع أنحاء العالم ، مع أكثر من نصف إنتاج اليورانيوم في العالم اليوم مستمدة من مناجم الموجودة في كندا وأستراليا وكازاخستان. يتم استخراج الخامات الحاملة لليورانيوم بطرق مماثلة لتلك المستخدمة لخامات معدنية أخرى. تتم إزالة خام اليورانيوم من الأرض بواسطة تقنيات التعدين التقليدية ، أو طريقة الاسترداد في الموقع ، أو كمنتج ثانوي للمعادن الأخرى.

التعدين التقليدي

يمكن استرداد رواسب اليورانيوم التي تقل عن 100 متر من السطح باستخدام طريقة التعدين المفتوحة في حين تستخدم الودائع أكثر من 100 متر في الأرض طريقة التعدين تحت الأرض ، وكلاهما في فئة التعدين التقليدي.

مفتوحة/opencast/opencut

يبدأ التعدين المفتوح مع إزالة الأثقل والأثرية (تغطية المواد) أعلى اليورانيوم لفضح Orebody. ثم يتم تجويف الحفرة للوصول إلى الإيداع. لمنع جدران الحفرة من التجويف ، يتم استخراج الصخرة في سلسلة من المقاعد. يتم حفر الثقوب في الصخور في كل مقعد وتحميلها بالمتفجرات. ثم يتم تفجير المتفجرات لتفكيك الصخرة ، والتي سيتم نقلها إلى السطح بواسطة شاحنات كبيرة. أكبر منجم يورانيوم مفتوح في العالم اليوم هو منجم Rössing في ناميبيا.

تحت الأرض

للوصول إلى جسم خامن في اليورانيوم العميق تحت الأرض ، يتم حفر مهاوي عمودية على عمق الإيداع. بعد ذلك ، يتم قطع الأنفاق حول Orebody. توفر الانجرافات (الأنفاق الأفقية) إدخالًا مباشرًا في مسارات الإيداع والتهوية. في معظم الألغام تحت الأرض ، يتم تفجير Orebody ورفعها إلى السطح للطحن. لكي يكون التعدين قابلاً للتطبيق ، يجب أن تكون هذه الودائع عالية نسبيًا. يعد McArthur River منجم McArthur River من Cameco و Areva أكبر رواسب في اليورانيوم عالية الجودة.

الاسترداد في الموقع/تعدين في الموقع/تعدين الحلول

يمكن أيضًا استرداد خام اليورانيوم من خلال طريقة الاسترداد في الموقع (ISR) ، بالنظر إلى الظروف الجيولوجية المناسبة. لا تنطبق طريقة ISR إلا على رواسب اليورانيوم التي تستضيفها الحجر الرملي الموجودة أسفل منسوب المياه في طبقة المياه الجوفية المحصورة. ISR هي طريقة تترك خامن اليورانيوم في الأرض. يتم إذابة اليورانيوم في حمض الكبريتيك أو محلول قلوي معتدل يتم حقنه في طبقة المياه الجوفية عن طريق الآبار. ثم يتم ضخ المحلول الحامل لليورانيوم مرة أخرى إلى السطح ، تاركًا الصخرة دون عائق. ما يقرب من ربع مناجم اليورانيوم تستخدم طريقة ISR واستخدام جميع مناجم اليورانيوم في كازاخستان هذه الطريقة تقريبًا.

استخراج اليورانيوم ومعالجته
هناك طريقتان رئيسيتان لمعالجة الخام:

• استخراج خام من الأرض (عبر المناجم تحت الأرض أو الحفر المفتوحة). يتم نقل الخام إلى أ

منشأة مركزية ، محطمة وطحن. تتم معالجة خام المطحون بشكل أكبر عن طريق ترشيح الكومة أو ترشيح الدُفعة

(أوتوكليف ، دبابة ، ضريبة القيمة المضافة). قد يتم التعامل مع اللب المغطى "كما هو" في تكوين الراتنج في pulp (RIP) ،

أو قد يتم فصل السائل الصلب عن طريق مرشحات الحزام أو الصرمة المضادة للتورين (CCD) لإنتاج أ

توضيح أو توضيح الخمور الذي يشكل التغذية لتشغيل وحدة التبادل الأيوني.

• في المعالجة في الموقع ، يشار إليها أيضًا باسم Leach (ISL) أو في الموقع (ISR). هذه التقنية تنطوي

يذوب اليورانيوم مباشرة من جسم الخام باستخدام lixiviants المناسبة بينما يظل الخام تحت الأرض.

يتم ضخ lixiviant في الأرض عبر سلسلة من نقاط الحقن. حلول الرشف الحامل (PLS)

تم جمعها من بئر مركزية. ينتج ISL PLS "نظيفة" مع المواد الصلبة المعلقة الكلية (TSS) أقل من 50 جزء في المليون.

يعتمد اختيار المقاولين على التبادل الأيوني على محتوى المواد الصلبة لمواد التغذية. هذا بدوره ،

يملي توزيع حجم الجسيمات الأمثل للراتنج ، كما هو موضح في الشكل 2.

راتنجات استخراج اليورانيوم

يتم استخدام راتنجات استخراج اليورانيوم ، وخاصة راتنجات تبادل الأنيون القوية على وجه التحديد ، في صناعة التعدين لاستعادة اليورانيوم من المشروبات الكحولية بعد معالجة الخام. ترتبط هذه الراتنجات بأيونات اليورانيوم ، مما يسمح بفصل وتنقية فعال.

كيف تعمل:

الترشيح:

يتم سحق خام اليورانيوم والأرض ، ثم يتم تربيته بالمواد الكيميائية (مثل حمض الكبريتيك) لإذابة اليورانيوم.

أيون تبادل:

ثم يتم تمرير المشروبات الكحولية ، التي تحتوي على اليورانيوم ، من خلال أعمدة مملوءة براتنج تبادل أنيون القاعدة القوية.

امتصاص اليورانيوم:

يتم امتصاص أيونات اليورانيوم (في شكل مجمعات أنيونية) بشكل انتقائي على حبات الراتنج.

شطف:

ثم يتم إلغاء اليورانيوم (أو إزالته) من الراتنج باستخدام محلول مختلف (على سبيل المثال ، حمض الكبريتيك المخفف).

تنقية وهطول الأمطار:

يتم تنقية محلول اليورانيوم الناتج بشكل أكبر ثم ترسب كمركز ، وغالبًا ما يكون في شكل صفراء.

أنواع الراتنجات:

راتنجات تبادل الأنيون القاعدة:

هذا هو النوع الأكثر شيوعًا المستخدم لاستخراج اليورانيوم ، والمعروف عن تقاربها العالي لأيونات اليورانيوم.

macroporous مقابل نوع الهلام:

يتم استخدام كل من راتنجات Macroporous و Gel-type ، مع راتنجات ماكروبوريوس توفر مقاومة أعلى للتدهور الفيزيائي والكيميائي.

فوائد استخدام الراتنجات:

ارتفاع معدلات الاسترداد: يمكن أن تحقق راتنجات معدلات استرداد اليورانيوم المرتفعة من الخمور اللامع.

تنقية: يزيلون بشكل فعال الشوائب من محلول اليورانيوم.

التنوع: يمكن استخدامها في مختلف عمليات تعدين اليورانيوم ، بما في ذلك العمليات ذات السرير الثابت والسوائل.

فعال من حيث التكلفة: استخراج اليورانيوم القائم على الراتنج هو بشكل عام طريقة فعالة من حيث التكلفة مقارنة بتقنيات الاستخراج الأخرى.