Trudne wyzwanie: jak wydobywa się uran?

Uran, z łaciny uranus, jest to promieniotwórczy pierwiastek chemiczny, którego odkrycie przypisuje się Martinowi Henrichowi Klaprothowi. Ma największą liczbę atomową spośród wszystkich pierwiastków układu okresowego. Jest metalem ciężkim, otrzymuje się go z rud uranowych. Uran jest szeroko stosowany w działalności przemysłowej i energetyce jądrowej. Jednak wydobycie tego radioaktywnego pierwiastka nie należy do łatwych….

Metody wydobycia uranu

Istnieje kilka sposobów na wydobycie uranu. Pierwszy z nich stosowany jest, w przypadku gdy tlenki uranu znajdują się blisko powierzchni ziemi. Drugą metodę należy zastosować, jeżeli ten radioaktywny materiał znajduje się głęboko pod ziemią. Natomiast ostatnim ze sposobów wydobywania uranu jest tzw. ługowanie. Przyjrzyjmy się każdemu z tych sposobów.

Jak wydobywa się uran – kopalnie odkrywkowe

Wydobycie odkrywkowe uranu polega na usuwaniu powierzchniowych gleb i mało ekonomicznych skał, aby dostać się do rudy poniżej. Ten rodzaj wydobycia jest możliwy tylko wtedy, gdy złoża znajdują się blisko powierzchni, zazwyczaj bliżej niż 100 metrów. Nadkład, czyli usuwany materiał znajdujący się nad złożem rudy, jest najczęściej składowany w pobliżu odkrywki. W kopalni, w zależności od jej wielkości, może znajdować się jedna lub więcej dróg wyciętych w bokach, aby ogromne maszyny mogły poruszać się w jej wnętrzu. Często też stosuje się specjalne pompy do odwadniania.

Główną zaletą odkrywki jest na pewno lepsza wentylacja niż w przypadku tradycyjnego górnictwa. Metoda ta jest również zdecydowanie tańsza niż klasyczne wydobycie. Nowoczesne kopalnie odkrywkowe muszą przestrzegać bardzo rygorystycznych zaleceń, które dotyczą ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa i zdrowia ludzi. Największym minusem tej metody jest to, że zostawia olbrzymi ślad w ziemi. Duże połacie odpadów skalnych, które mogą zawierać resztki promieniotwórczego pierwiastka, są sporym zagrożeniem dla środowiska. Remediacja i rekultywacja wód gruntowych jest niezwykle czasochłonna i kosztowna, nie wspominając już o zdrowiu pracowników i pobliskich społeczności narażonych na ciągły hałas, pył i promieniowanie.

Jak wydobywa się uran – górnictwo podziemne

Górnictwo podziemne stosuje się gdy ruda uranu znajduje się głęboko pod ziemią i nie da się do niej dotrzeć z odkrywki. Kopalnie służą do pozyskiwania wyższych stężeń uranu. Materiał jest wiercony, a potem wysadzany. Powstały w tym procesie gruz jest wstępnie oczyszczany z zanieczyszczeń, następnie transportowany na powierzchnię. W przypadku tradycyjnego górnictwa jak i odkrywkowego skały zawierają kilka dziesiątych procenta uranu, należy usunąć go ze skały i skoncentrować. Mechanizm obejmuje mielenie, kruszenie i proszkowanie skały na bardzo drobniutkie fragmenciki, następnie dolewa się wody. Taką zawiesinę traktuje się kwasem siarkowym bądź roztworem alkalicznym. Z tego kwaśnego lub zasadowego miksu wytrąca się tlenek uranu bądź tzw. „żółty placek”. Taki surowiec przetwarza się w specjalnych młynach.

Jest to najskuteczniejsza metoda pozyskiwania uranu z konwencjonalnie wydobywanych rud. Pozytywnym aspektem podziemnego wydobycia jest na pewno zmniejszenie się skały płonnej. Nie ma żadnego śladu na powierzchni. Postępy w technologii górniczej sprawiają, że problemy związane z promieniowaniem są lepiej monitorowane. Głównym negatywnym skutkiem, poza kosztownością tej metody jest poważny wpływ na lokalne warstwy wodonośne, również przemiał jest narażony na działanie środowiska.

Ługowanie

Technika ta nazywa się In-situ leach (ISL) lub In-situ recover (ISC), czyli po polsku wymywanie (ługowanie) „na miejscu”. Ługowanie jest to proces transportu masy z fazy stałej do fazy ciekłej. Metoda ta polega na wypłukiwaniu danej substancji za pomocą rozpuszczalnika. Rozpuszczalnik dobrany jest tak aby z fazy stałej wymywana była konkretna substancja lub zanieczyszczenia. Proces wydobycia uranu polega na wpompowaniu ługu do złoża rudy przez wywiercony wcześniej otwór. Roztwór ługujący wtłaczany jest do surowca, gdzie wchodzi w kontakt z rudą, krążąc w skale, rozpuszczając ją, jest wydobywany przez drugi otwór wiertniczy na powierzchnię. Proces ten pozwala na wydobycie metali ze złoża bez konieczność kopania kopalń.

Pozytywne efekty metody ISL lub ISR to zajmowanie małej powierzchni i brak olbrzymich hałd ziemi. Jest to zdecydowania tańsza metoda niż te konwencjonalne, nie naraża pracowników ani lokalnej społeczności na promieniowanie. Negatywnymi skutkiem jest dostanie się zanieczyszczeń do warstw wodonośnych, muszą one być stale sprawdzane oraz monitorowane. Współcześnie preferuje się tą technikę wydobycia uważając ją jednocześnie za najbardziej ekologiczną i najbezpieczniejszą dla pracowników.

Zobacz też:

• Top 10: największe kwiaty na świecie
• 10 najlepiej strzeżonych więzień na świecie
• Dlaczego niebo jest niebieskie, Słońce żółte, a trawa zielona?
• „Fafrotskies”, czyli 12 najdziwniejszych rzeczy, które kiedykolwiek spadły z nieba
• 40 interesujących ciekawostek ze świata