यूरेनियम निष्कर्षण के लिए रेजिन: एक व्यापक गाइड

यूरेनियम रिकवरी (निष्कर्षण) विधियाँ

यूरेनियम दुनिया भर में खनिज जमा में पाया जाता है, दुनिया के एक-आधे से अधिक दुनिया के यूरेनियम उत्पादन के साथ आज कनाडा, ऑस्ट्रेलिया और कजाकिस्तान में स्थित खानों से लिया गया है। यूरेनियम-असर वाले अयस्कों को अन्य धातु अयस्कों के लिए उपयोग किए जाने वाले तरीकों से खनन किया जाता है। यूरेनियम अयस्क को पारंपरिक खनन तकनीकों, इन-सीटू रिकवरी विधि, या अन्य खनिजों के उप-उत्पाद के रूप में जमीन से हटा दिया जाता है।

परंपरागत खनन

सतह से 100 मीटर से कम की यूरेनियम जमा को ओपन-पिट खनन विधि का उपयोग करके पुनर्प्राप्त किया जा सकता है, जबकि पृथ्वी में 100 मीटर से अधिक गहरा जमा भूमिगत खनन विधि का उपयोग करते हैं, दोनों पारंपरिक खनन की श्रेणी में हैं।

ओपन-पिट/ओपेनकास्ट/ओपेनकट

ओपन-पिट खनन, ओरेबॉडी को उजागर करने के लिए यूरेनियम के शीर्ष पर ओवरबर्डन (सामग्री कवरिंग) को हटाने के साथ शुरू होता है। एक गड्ढे को जमा करने के लिए खोखला कर दिया जाता है। गड्ढे की दीवारों को कैविंग से रोकने के लिए, चट्टान को बेंचों की एक श्रृंखला में खनन किया जाता है। छेद प्रत्येक बेंच में चट्टान में ड्रिल किए जाते हैं और विस्फोटकों के साथ लोड किए जाते हैं। विस्फोटकों को तब चट्टान को तोड़ने के लिए विस्फोट किया जाता है, जिसे बड़े ट्रकों द्वारा सतह पर ले जाया जाएगा। आज ऑपरेशन में दुनिया की सबसे बड़ी ओपन-पिट यूरेनियम खदान नामीबिया में रोसिंग माइन है।

भूमिगत

एक यूरेनियम अयस्क के गहरे भूमिगत तक पहुंचने के लिए, ऊर्ध्वाधर शाफ्ट को जमा की गहराई तक खोदा जाता है। अगला, सुरंगों को अयस्क के चारों ओर काट दिया जाता है। ड्रिफ्ट्स (क्षैतिज सुरंगों) जमा और वेंटिलेशन मार्गों में प्रत्यक्ष प्रविष्टि प्रदान करते हैं। अधिकांश भूमिगत खानों में, अयस्क को तब विस्फोट किया जाता है और मिलिंग के लिए सतह पर फहराया जाता है। खनन के लिए व्यवहार्य होने के लिए, ये जमा तुलनात्मक रूप से उच्च ग्रेड होनी चाहिए। Cameco और Areva की McArthur River खदान सबसे बड़ी उच्च श्रेणी का यूरेनियम जमा है।

इन-सीटू रिकवरी/इन-सीटू लीचिंग/सॉल्यूशन माइनिंग

उचित भूवैज्ञानिक स्थितियों को देखते हुए, इन-सीटू रिकवरी (ISR) विधि द्वारा यूरेनियम अयस्क को भी पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। ISR विधि केवल एक सीमित एक्विफर में पानी की मेज के नीचे स्थित सैंडस्टोन-होस्टेड यूरेनियम डिपॉजिट पर लागू होती है। ISR एक ऐसी विधि है जो जमीन में यूरेनियम अयस्क को छोड़ देती है। यूरेनियम को सल्फ्यूरिक एसिड या एक हल्के क्षारीय समाधान में भंग कर दिया जाता है, जिसे कुओं के माध्यम से एक्विफर से इंजेक्ट किया जाता है। यूरेनियम-असर समाधान को फिर सतह तक वापस पंप किया जाता है, जिससे चट्टान को अनिर्दिष्ट हो जाता है। लगभग एक-चौथाई यूरेनियम खदानें आईएसआर विधि का उपयोग करती हैं और लगभग सभी कजाकिस्तान के यूरेनियम खानों इस पद्धति का उपयोग करते हैं।

यूरेनियम निष्कर्षण और प्रसंस्करण
अयस्क प्रसंस्करण के दो प्रमुख तरीके हैं:

• जमीन से अयस्क का निष्कर्षण (भूमिगत खानों या खुले गड्ढों के माध्यम से)। अयस्क को एक तक ले जाया जाता है

केंद्रीय सुविधा, कुचल और मिल्ड। मिल्ड अयस्क को आगे ढेर लीचिंग या बैच लीचिंग के माध्यम से संसाधित किया जाता है

(आटोक्लेव, टैंक, वैट लीच)। लीचेड लुगदी का इलाज किया जा सकता है

या ठोस-तरल पृथक्करण बेल्ट फिल्टर या काउंटर-करंट डिकैंटेशन (CCD) के माध्यम से उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है

स्पष्ट या आंशिक रूप से स्पष्ट शराब जो आयन एक्सचेंज यूनिट ऑपरेशन के लिए फ़ीड बनाता है।

• सीटू उपचार में, सीटू लीच (आईएसएल) या सीटू रिकवरी (आईएसआर) में भी कहा जाता है। इस तकनीक में शामिल है

अयस्क शरीर से सीधे अयस्क शरीर से यूरेनियम को भंग करना, जबकि अयस्क भूमिगत रहता है।

Lixiviant को इंजेक्शन बिंदुओं की एक श्रृंखला के माध्यम से जमीन में पंप किया जाता है। गर्भवती लीच सॉल्यूशंस (PLS) है

एक केंद्रीय कुएं से एकत्र किया गया। आईएसएल 50 पीपीएम से कम कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) के साथ "स्वच्छ" पीएलएस का उत्पादन करता है।

आयन एक्सचेंज कॉन्टैक्टर की पसंद फ़ीड सामग्री की ठोस सामग्री पर निर्भर है। यह बदले में,

राल के इष्टतम कण आकार वितरण को निर्देशित करता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाते हैं।

यूरेनियम निष्कर्षण रेजिन

यूरेनियम निष्कर्षण रेजिन, विशेष रूप से मजबूत-आधार आयन एक्सचेंज रेजिन, का उपयोग खनन उद्योग में अयस्क के संसाधित होने के बाद लीच शराब से यूरेनियम को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया जाता है। ये रेजिन यूरेनियम आयनों को बांधते हैं, कुशल पृथक्करण और शुद्धि के लिए अनुमति देते हैं।

यह काम किस प्रकार करता है:

लीचिंग:

यूरेनियम अयस्क को कुचल दिया जाता है, जमीन, और फिर यूरेनियम को भंग करने के लिए रसायनों (जैसे सल्फ्यूरिक एसिड) के साथ लीच किया जाता है।

आयन एक्सचेंज:

लीच शराब, जिसमें यूरेनियम होता है, फिर मजबूत-बेस आयन एक्सचेंज राल से भरे स्तंभों के माध्यम से पारित किया जाता है।

यूरेनियम सोखना:

यूरेनियम आयनों (आयनिक कॉम्प्लेक्स के रूप में) को राल मोतियों पर चुनिंदा रूप से adsorbed किया जाता है।

क्षालन:

यूरेनियम को तब एक अलग समाधान (जैसे, सल्फ्यूरिक एसिड को पतला) का उपयोग करके राल से eluted (या हटा दिया गया) किया जाता है।

शुद्धिकरण और वर्षा:

परिणामी यूरेनियम समाधान को और शुद्ध किया जाता है और फिर एक ध्यान के रूप में अवक्षेपित किया जाता है, अक्सर पीलेकेक के रूप में।

रेजिन के प्रकार:

मजबूत-आधार आयन एक्सचेंज रेजिन:

ये यूरेनियम निष्कर्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य प्रकार हैं, जो यूरेनियम आयनों के लिए उनकी उच्च आत्मीयता के लिए जाने जाते हैं।

मैक्रोपोरस बनाम जेल-प्रकार:

दोनों मैक्रोपोरस और जेल-प्रकार के रेजिन का उपयोग किया जाता है, जिसमें मैक्रोपोरस रेजिन भौतिक और रासायनिक गिरावट के लिए उच्च प्रतिरोध की पेशकश करते हैं।

रेजिन का उपयोग करने के लाभ:

उच्च वसूली दर: रेजिन लीच शराब से उच्च यूरेनियम वसूली दर प्राप्त कर सकते हैं।

शुद्धिकरण: वे प्रभावी रूप से यूरेनियम समाधान से अशुद्धियों को दूर करते हैं।

बहुमुखी प्रतिभा: उनका उपयोग विभिन्न यूरेनियम खनन प्रक्रियाओं में किया जा सकता है, जिसमें निश्चित-बिस्तर और द्रवित-बिस्तर संचालन दोनों शामिल हैं।

लागत-प्रभावी: राल-आधारित यूरेनियम निष्कर्षण आम तौर पर अन्य निष्कर्षण तकनीकों की तुलना में एक लागत प्रभावी तरीका है।