यूरेनियम अयस्क एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला खनिज निर्माण है जिसमें इतनी मात्रा में यूरेनियम होता है कि इसे खनन करना आर्थिक रूप से व्यवहार्य है।

यूरेनियम की मात्रा के अनुसार खनिज अयस्क हैं:

• अति धनवान. ऐसे अयस्कों में 0.3% यू होता है, और ऐसे भंडार में अयस्क स्वयं 50 हजार टन से अधिक होता है
• समृद्ध, जिसमें 0.1 से 0.3% तक है।
• रैंक और फ़ाइल, 0.05-0.10% शामिल हैं
• मनहूस. ऐसे अयस्कों में 0.03-0.05% यूरेनियम होता है
• ऑफ-बैलेंस शीट, जिसमें केवल 0.01-0.03% मौजूद है।

अधिकांश यूरेनियम अम्लीय चट्टानों में मौजूद होता है, जिनमें बहुत अधिक मात्रा में सिलिकॉन होता है। सबसे महत्वपूर्ण यूरेनियम अयस्कों में यूरेनियम टार (यूरेनाइट) और कार्नोटाइट शामिल हैं।

तालिका 1. यूरेनियम खनिजों की सूची

यूरेनियम खनन

यूरेनियम का खनन तीन प्रकार से किया जाता है:

• खुली विधि उन मामलों में उपयुक्त होती है जहां अयस्क पृथ्वी की सतह के करीब होता है। खनन के लिए, आपको बुलडोजर का उपयोग करके एक गहरा और चौड़ा छेद खोदना होगा, और फिर खनन किए गए अयस्क को उत्खननकर्ताओं के साथ डंप ट्रकों में लोड करना होगा, जो चट्टान को प्रसंस्करण परिसर में पहुंचाएगा।
• यदि अयस्क काफी गहराई पर हो तो भूमिगत खनन का उपयोग किया जाता है। यह विधि पिछले वाले की तुलना में काफी अधिक महंगी है। इसका उपयोग केवल उन मामलों में किया जाता है जहां चट्टान में यूरेनियम की उच्च सांद्रता सिद्ध हो गई हो। इस विधि को लागू करने के लिए, एक ऊर्ध्वाधर शाफ्ट को ड्रिल करना आवश्यक है, जिसमें से क्षैतिज कामकाज लिया जाना चाहिए। यूरेनियम की खदानें दो किलोमीटर की गहराई पर स्थित हो सकती हैं। खनिक अयस्क निकालते हैं, इसे ऊपर तक ले जाने के लिए मालवाहक लिफ्ट का उपयोग करते हैं, जिसके बाद इसे प्रसंस्करण के लिए भेजा जाता है।
• सीटू लीचिंग में बोरहोल (आईएसएल)। इस विधि से निकालने के लिए षट्भुज के कोनों पर 6 कुओं को ड्रिल करना आवश्यक है। इन कुओं के माध्यम से सल्फ्यूरिक एसिड को यूरेनियम भंडार में पंप किया जाता है। पूरी संरचना के केंद्र में एक और कुआँ खोदा गया है, जिसके माध्यम से यूरेनियम लवण से संतृप्त घोल को बाहर निकाला जाता है। इसके बाद, समाधान को कई बार सोखने के अधीन किया जाता है। अंतिम उत्पाद यूरेनियम ऑक्साइड है।

यूरेनियम खदानें

नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, हमारे ग्रह पर 440 वाणिज्यिक रिएक्टर हैं, जिन्हें सालाना 67 हजार टन यूरेनियम की आवश्यकता होती है।
दुनिया में यूरेनियम खनन ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान और रूस तीन देशों में केंद्रित है। विश्व का 31% यूरेनियम ऑस्ट्रेलिया में, कजाकिस्तान में 12%, रूस और कनाडा में 9% है। रूस में यूरेनियम खनन मुख्य रूप से याकूतिया में सखा गणराज्य के क्षेत्र में किया जाता है। कुल मिलाकर, रूसी संघ के पास 550 हजार टन यूरेनियम भंडार है। याकुतिया के अलावा, ट्रांसबाइकलिया और बुरातिया में भी यूरेनियम के भंडार हैं।
दिलचस्प बात यह है कि दुनिया के भंडार उन देशों में स्थित हैं जिनका परमाणु ऊर्जा से कोई लेना-देना नहीं है। उदाहरण के लिए, नाइजर में यूरेनियम का खनन फ्रांसीसी कंपनियों द्वारा अपनी जरूरतों के लिए किया जाता है। लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, भारत, फ्रांस, जापान और दक्षिण कोरिया में यूरेनियम की भारी कमी है। इसलिए, आज यूरेनियम अयस्क भंडार पर नियंत्रण के लिए देशों के बीच सैन्य कार्रवाई हो रही है। सबसे गंभीर स्थिति अफ़्रीका में देखी गई है। वहां यूरेनियम को लेकर गृह युद्ध छिड़ जाते हैं और कई लोग मारे जाते हैं।

वालेरी यानकोवस्की

सचमुच कठिन परिश्रम के पहले दिन अविस्मरणीय हैं। सुबह 6 बजे, सड़क पर रात भर जलने वाला एक बल्ब चमकता है - सिर के पीछे हथौड़े की तरह - एक खंभे पर लटकी हुई रेलिंग से टकराता है - उठो! शौचालय की ओर भागें, भोजन कक्ष की ओर भागें, नाश्ता - एक चम्मच दलिया, आधा राशन, अर्ध-मीठी पीली चाय - और तलाक!..
शिविर से दो किलोमीटर दूर एक घिरा हुआ कार्य क्षेत्र है। उपकरण वहां फेंक दिए जाते हैं: क्राउबार, फावड़े, गैंती। उनके लिए एक लड़ाई है: आपको यह चुनने की ज़रूरत है कि क्या अधिक विश्वसनीय है - शापित मानदंड को पूरा करना आसान होगा। वे बिना गठन के किले से दूर जा रहे हैं, काफिला एक घेरे में चला गया है।

वालेरी यानकोवस्की

1948-1952 में चौनलाग का कैदी।
"द लॉन्ग रिटर्न" पुस्तक से:

ढलान पर खुले गड्ढे में अयस्क खनन हो रहा है। सबके पास गैंती, फावड़ा, ठेला है। आपको इसे गर्म करने, इसे लोड करने और इसे संकीर्ण अस्थिर सीढ़ियों पर सौ या डेढ़ मीटर तक मैन्युअल रूप से रोल करने की आवश्यकता है। वहां, ठेले की सामग्री को बंकर में डालें और इसे समानांतर सीढ़ियों के साथ वापस चेहरे की ओर चलाएं। शिविर से सड़क और दोपहर के भोजन सहित 12 घंटे की शिफ्ट के लिए मानदंड, पहले तीन दिनों में 600 ग्राम रोटी की गारंटी है, और फिर उत्पादन से 900 तक। एक कैदी जो इसे पूरा करने में विफल रहता है। तीन दिन बाद टास्क फाइन हो जाता है यानी 300 ग्राम रोटी उनमें से अधिकांश बर्बाद हो गए हैं, क्योंकि भूखे व्यक्ति के लिए कोटा पूरा करना बिल्कुल असंभव है।

वालेरी यानकोवस्की

1948-1952 में चौनलाग का कैदी।
"द लॉन्ग रिटर्न" पुस्तक से:

वे खदानों में घोड़ों की तरह काम करते थे। चेहरे पर विस्फोटित चट्टान को स्लेज पर लंबाई में काटे गए लोहे के बैरल में डाला गया, बाहर निकलने के लिए सौ या दो मीटर तक घसीटा गया, और पहाड़ पर पहुंचाने के लिए एक बंकर में डाल दिया गया। बहाव के निचले हिस्से को वेंटिलेशन गड्ढों से बर्फ से ढंका जाना चाहिए था, लेकिन अक्सर ऐसा नहीं किया जाता था, और घुड़सवार लोग, खुद को तनावग्रस्त करते हुए, चट्टानी रास्ते पर अयस्क से भरी स्लेज को खींचते थे। इसके अलावा, स्मोकहाउस के साथ - डीजल ईंधन में बाती के साथ टिन के डिब्बे कम रखे जाते हैं। और ब्रिगेडियर का छक्का - सबसे बदमाश - अपना कैरियर बनाओ, चिल्लाते हुए, लाठी लहराते हुए: "चलो, हटो, कमीनों!" जो लोग तस्वीरें खींचते थे उन्हें बैरक में काम के बाद सामूहिक रूप से "सिखाया" जाता था। और कोई खड़ा नहीं हुआ. यह शासन अधिकारियों के लिए फायदेमंद था और इसे गुप्त रूप से प्रोत्साहित किया गया था।

वालेरी यानकोवस्की

1948-1952 में चौनलाग का कैदी।
"द लॉन्ग रिटर्न" पुस्तक से:

चुकोटका में पहली सर्दियों में, अधिकांश सामान्य कैदी जूता कवर पहने हुए थे। ये सक्रिय गद्देदार जैकेट की आस्तीन हैं, जो एक पुराने कार टायर के टुकड़े पर सिल दी गई हैं जो लगातार आगे रेंगने की कोशिश कर रही थी। कल तक जीना ज़रूरी था और, सबसे महत्वपूर्ण, कुछ खाना। ध्रुवीय सर्दी शिविर में अंतहीन और निराशाजनक रूप से चलती रहती है। खासकर उनके लिए जो भूमिगत होकर काम करते हैं. चार घंटे का, लेकिन सूरज के बिना, धूसर दिन उगता है और अदृश्य रूप से ख़त्म हो जाता है। यदि आप तलाक के समय या शिफ्ट के बाद रास्ते में तारांकन चिह्न देखते हैं तो यह अच्छा है। मूल रूप से - एक बादल, अंधेरा, शोकपूर्ण आकाश, जिसमें से बारीक, थकाऊ बर्फ लगातार गिर रही है।

यूरेनियम उत्पादन के मामले में रूसी संघ दुनिया के अन्य देशों में पांचवें स्थान पर है। सबसे प्रसिद्ध और शक्तिशाली जमा हैं खियागडिंस्कॉय, कोलिचकांस्कॉय, इस्तोचनोय, कोरेटकोंडिंस्कॉय, नामारुस्कॉय, डोब्रीनस्कॉय (बुर्यातिया गणराज्य), अर्गुनस्कॉय, ज़ेरलोवोए (चिता क्षेत्र)। चिता क्षेत्र कुल रूसी यूरेनियम का 93% उत्पादन करता है (मुख्य रूप से खदान और खदान विधियों द्वारा)। बुराटिया और कुरगन में जमा राशि के साथ स्थिति थोड़ी अलग है। रूस में इन क्षेत्रों में यूरेनियम अयस्क को इस तरह से जमा किया जाता है कि इससे लीचिंग द्वारा कच्चे माल का निष्कर्षण संभव हो जाता है।

कुल मिलाकर, रूस में 830 टन यूरेनियम के भंडार की भविष्यवाणी की गई है; लगभग 615 टन के पुष्ट भंडार हैं। ये याकुटिया, करेलिया और अन्य क्षेत्रों में भी जमा हैं। चूंकि यूरेनियम एक रणनीतिक वैश्विक कच्चा माल है, इसलिए आंकड़े गलत हो सकते हैं, क्योंकि अधिकांश डेटा वर्गीकृत है और केवल एक निश्चित श्रेणी के लोगों की ही उस तक पहुंच है।

यूरेनियम अयस्क खनन के तरीके

किसी भी खनन व्यवसाय की तरह, चट्टान से यूरेनियम निकालने की भी एक निश्चित तकनीक और विधियाँ होती हैं। सब कुछ इस बात पर भी निर्भर करता है कि स्थलमंडल परत में कौन सा आइसोटोप स्थित है। यूरेनियम अयस्क का खनन तीन प्रकार से किया जाता है।

निष्कर्षण की खदान, खदान और निक्षालन विधियाँ हैं। उनमें से प्रत्येक का उपयोग आइसोटोप की संरचना और चट्टान की गहराई पर निर्भर करता है। उथले निक्षेपों में यूरेनियम अयस्क का खदान खनन संभव है। विकिरण के संपर्क में आने का जोखिम न्यूनतम है। उपकरण के साथ कोई समस्या नहीं है - बुलडोजर, लोडर और डंप ट्रक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

खदान खनन अधिक जटिल है. इस विधि का उपयोग तब किया जाता है जब तत्व 2 किलोमीटर तक की गहराई पर होता है और आर्थिक रूप से लाभदायक होता है। खनन के लायक होने के लिए चट्टान में यूरेनियम की उच्च सांद्रता होनी चाहिए। एडिट अधिकतम सुरक्षा प्रदान करता है, यह यूरेनियम अयस्क के भूमिगत खनन के तरीके के कारण है। श्रमिकों को विशेष कपड़े उपलब्ध कराए जाते हैं और काम के घंटे सख्ती से सीमित होते हैं। खदानें लिफ्ट और उन्नत वेंटिलेशन से सुसज्जित हैं।

लीचिंग - तीसरी विधि - पर्यावरण और खनन कंपनी के कर्मचारियों की सुरक्षा की दृष्टि से सबसे स्वच्छ है। ड्रिल किए गए कुओं की एक प्रणाली के माध्यम से एक विशेष रासायनिक घोल पंप किया जाता है। यह गठन में घुल जाता है और यूरेनियम यौगिकों से संतृप्त होता है। फिर समाधान को पंप किया जाता है और प्रसंस्करण संयंत्रों में भेजा जाता है। यह विधि अधिक प्रगतिशील है; यह आर्थिक लागत को कम करने की अनुमति देती है, हालाँकि इसके उपयोग पर कई प्रतिबंध हैं।

आधुनिक समाज के लिए यूरेनियम (यू) खनन का बहुत महत्व है। इस सबसे भारी धातु का उपयोग परमाणु उद्योग में ईंधन के रूप में किया जाता है और इससे परमाणु हथियार बनाये जाते हैं। शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए इनका उपयोग कांच और पेंट और वार्निश के उत्पादन के लिए किया जाता है। शुद्ध यूरेनियम प्राकृतिक परिस्थितियों में नहीं पाया जाता है, यह खनिजों और अयस्कों का हिस्सा है।

विश्व भंडार

फिलहाल, बड़ी संख्या में भंडारों में यूरेनियम खनन किया जाता है। बीस किलोमीटर की गहराई पर पृथ्वी की परत में टन यूरेनियम अयस्क की प्रभावशाली संख्या है, जो आने वाली कई शताब्दियों तक मानवता को ईंधन की आपूर्ति करने में सक्षम है। दुनिया भर के 28 देशों में यूरेनियम का खनन किया जाता है। लेकिन दुनिया के मुख्य भंडार 10 देशों के हैं, जो बाजार का 90% हिस्सा साझा करते हैं।

ऑस्ट्रेलिया. इस देश में 19 बड़े भंडार हैं। उनमें यू भंडार की मात्रा 661,000 टन है (शेयर सभी विश्व जमा का 31.18% है)।

कजाकिस्तान. इसमें 16 प्रमुख यू उत्पादन बिंदु हैं। जमा की मात्रा 629,000 टन है, जो दुनिया में भंडार के कुल हिस्से का 11.81% है।

रूस. वैश्विक यूरेनियम उद्योग में रूसी संघ की हिस्सेदारी 9.15% है। यू भंडार की मात्रा 487,000 टन है। यू उत्पादन बढ़कर 830 हजार टन होने का अनुमान है।

कनाडा. अयस्क भंडार लगभग 468,000 टन है, जो विश्व बाजार का 8.80% है। यूरेनियम का उत्पादन 9 हजार टन प्रति वर्ष है।

नाइजर. देश में यूरेनियम का भंडार 421,000 टन है, जो विश्व भंडार के कुल हिस्से का 7.9% है। 4 निक्षेपों में प्रति वर्ष 4.5 हजार टन यू का खनन किया जाता है।

दक्षिण अफ़्रीका. देश में यू भंडार की मात्रा 297,000 टन है; जो विश्व के भंडार का लगभग 6% है। दक्षिण अफ़्रीका में प्रति वर्ष 540 टन यूरेनियम का खनन किया जाता है।

ब्राज़ील. देश का सूचक 276,700 टन यूरेनियम अयस्क है। वर्ष के लिए यू उत्पादन 198 टन प्रति वर्ष है।

नामीबिया. देश का यूरेनियम भंडार 261,000 टन है। नामीबिया में चार बड़े यूरेनियम भंडार हैं।

यूएसए। संयुक्त राज्य अमेरिका में कुल यू भंडार 207,000 टन है।

चीन। देश का संकेतक 166,000 टन है। डीपीआरके में प्रति वर्ष लगभग 1.5 हजार टन यूरेनियम अयस्क का खनन किया जाता है।

विश्व का सबसे बड़ा यूरेनियम भंडार

रूस में, मुख्य यूरेनियम खनन परिसंपत्तियों पर नियंत्रण रोसाटॉम कॉर्पोरेशन द्वारा किया जाता है। यह यूरेनियम वन के अंतर्राष्ट्रीय खनन प्रभाग को एकजुट करता है और इसके पास संयुक्त राज्य अमेरिका, कजाकिस्तान और तंजानिया में शेयरों का एक पोर्टफोलियो है।

यूरेनियम अयस्कों के लक्षण

यूरेनियम के प्रकार

प्राकृतिक यूरेनियम में 3 समस्थानिकों की परस्पर क्रिया होती है: U238, U235, U234। धातु के रेडियोधर्मी गुण आइसोटोप 238 और इसकी बेटी न्यूक्लियोटाइड 234 से प्रभावित होते हैं। यू में इन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण, यूरेनियम का उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और परमाणु हथियारों के लिए ईंधन के उत्पादन में किया जाता है। यद्यपि U235 आइसोटोप की गतिविधि 21 गुना कमजोर है, यह तीसरे पक्ष के सक्रिय तत्वों के बिना परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को बनाए रखने में सक्षम है।

प्राकृतिक आइसोटोप के अलावा, कृत्रिम यू परमाणु भी हैं।

कम से कम 23 प्रजातियाँ ज्ञात हैं। आइसोटोप यू233 विशेष ध्यान देने योग्य है; यह तब बनता है जब थोरियम-232 को थर्मल न्यूट्रॉन के प्रभाव में न्यूट्रॉन और विखंडन से विकिरणित किया जाता है। यह क्षमता U233 को परमाणु रिएक्टरों के लिए एक इष्टतम ऊर्जा स्रोत बनाती है।

अयस्क वर्गीकरण

प्राकृतिक यूरेनियम अयस्क शब्द का तात्पर्य यूरेनियम की उच्च सांद्रता वाले खनिज निर्माण से है। यूरेनियम जमा विकसित करते समय, एक नियम के रूप में, अन्य रेडियोधर्मी धातुएं - रेडियम और पोलोनियम - आसन्न रूप से प्राप्त की जाती हैं। जिन चट्टानों में यूरेनियम होता है उनकी संरचना भिन्न हो सकती है। परतों की संरचना मूल्यवान धातु निकालने की विधि को प्रभावित करती है।

निर्माण की शर्तों के अनुसार अयस्क को निम्न में विभाजित किया जा सकता है:

• अंतर्जात;
• बहिर्जात;
• कायापलट करने वाला।

खनिजकरण के प्रकार के अनुसार, यूरेनियम अयस्कों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• प्राथमिक;
• ऑक्सीकृत;
• मिश्रित।

अनाज के आकार का वर्गीकरण:

• तितर - बितर (<0,015 мм);
• महीन दाने वाला (0.015–0.1 मिमी);
• महीन दाने वाला (0.1-3 मिमी);
• मध्यम दाने वाला (3 से 25 मिमी);
• मोटे दाने वाला (> 25 मिमी)।

• मोलिब्डेनम;
• एनाडियम;
• यूरेनियम-कोबाल्ट-निकल-बिस्मथ;
• मोनोओर.

रासायनिक संरचना द्वारा वर्गीकरण:

• कार्बोनेट;
• लौह ऑक्साइड;
• सिलिकेट;
• सल्फाइड;
• कैस्टोबायोलिक

अयस्क को प्रसंस्करण विधि के अनुसार विभाजित किया गया है:

• यदि अयस्क की रासायनिक संरचना में कार्बोनेट मौजूद हो तो सोडा घोल का उपयोग किया जाता है;
• एसिड का उपयोग सिलिकेट चट्टानों के लिए किया जाता है;
• यदि संरचना आयरन ऑक्साइड है तो ब्लास्ट फर्नेस गलाने की विधि का उपयोग किया जाता है।

• गरीब (< 0,1%);
• साधारण (0.25–0.1%);
• औसत (0.5-0.25%);
• अमीर (1-0.5%);
• बहुत समृद्ध (>1% यू)।

यदि यूरेनियम की पृथ्वी की परत में सामग्री कम से कम 0.5% है तो खनन करना उचित है। यदि चट्टान की परत में 0.015% से कम यूरेनियम है, तो इसे उप-उत्पाद के रूप में खनन किया जाता है।

यूरेनियम अयस्क खनन के तरीके

यूरेनियम खनन की तीन मुख्य विधियाँ हैं:

• खुला (या खदान);
• मेरा (भूमिगत);
• निक्षालन

ये सभी तरीके कई कारकों पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, चट्टानी जमाव की गहराई, आइसोटोप संरचना आदि पर।

यह उस स्थिति में लागू होता है जब चट्टान उथली होती है और इसे निकालने के लिए, अपने आप को विशेष उपकरणों से लैस करना पर्याप्त होता है:

• डंप ट्रक;
• बुलडोजर;
• लोडर.

यूरेनियम खनन की खुली गड्ढे विधि का उपयोग काफी समय से किया जा रहा है। इस पद्धति के फायदों में से एक खनिकों के विकिरण के संपर्क में आने का न्यूनतम जोखिम है। लेकिन खुली पद्धति का एक महत्वपूर्ण नुकसान विकास के अधीन भूमि के भूखंड पर अपूरणीय पर्यावरणीय क्षति है।

भौतिक दृष्टि से खदान खनन विधि अधिक महंगी है। यूरेनियम निकालने के लिए वे दो किलोमीटर तक गहरी खदानें खोदते हैं; यदि इस निशान से अधिक गहराई तक खनन किया गया तो ईंधन बहुत महंगा होगा। किसी भी स्थिति में, खनन कंपनियों को खनिकों को सभी संबंधित उपकरणों और विकिरण सुरक्षा से लैस करना आवश्यक है। और रेडॉन को हटाने और खदान को ताजी हवा की आपूर्ति करने के लिए आवश्यक वेंटिलेशन सिस्टम स्थापित करें। खदान में, ड्रिल और ब्लास्ट विधि का उपयोग करके चट्टान से धातु निकाली जाती है।

यूरेनियम खनन की लीचिंग विधि को इष्टतम माना जाता है। चट्टान में कुएँ खोदे जाते हैं जिसके माध्यम से एक घोल पंप किया जाता है - एक विशेष रासायनिक संरचना वाला एक लीचिंग अभिकर्मक। यह अयस्क भंडार की गहराई में घुल जाता है और मूल्यवान धातु यौगिकों से संतृप्त होता है।

निष्कर्ष

भूमिगत लीचिंग का उपयोग करके यूरेनियम खनन से ऊपर बताए गए तरीकों की तुलना में पर्यावरण को काफी कम नुकसान होता है। समय के साथ, भूमि के विकसित भूखंड पर पुनर्ग्रहण प्रक्रियाएँ होती हैं। इस पद्धति के उपयोग से आर्थिक लागत को कम किया जा सकता है। लेकिन इसकी अपनी सीमाएं हैं. इसका उपयोग केवल बलुआ पत्थर और भूजल स्तर के नीचे ही नहीं किया जाता है।

वीडियो: यूरेनियम खनन