Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Hasadóanyag tartalmú ércek feldolgozása

Hasadóanyag tartalmú ércek feldolgozása

Kémiai eljárás a bányászatot követően.

A kitermelt uránércet először összetörik, majd megőrlik, különböző szemnagyságú frakciókba történő osztályozás után radiometrikus dúsítást végeztek. (A nyersérc dúsítására szolgáló létesítményeket Magyarországon, Kővágószőlősön 1964-ben helyezték üzembe) Az osztályozáskor keletkező meddő száraz tárolása esetén felülről földtakaróval vonják be, megvédve a kiporzástól és az eróziótól. Alulról döngölt föld, vagy fólia védi a talajvizet. A földtakarónak van egy másik szerepe is: lassítja a radon kijutását a környezetbe. Mivel ennek a radioaktív nemesgáznak a felezési ideje elég rövid, 3,8 nap, a földtakarón való átszivárgás közben folyamatosan fogy, és csak a töredéke jut ki a felszínre.

Az uránércet őrlés után, vegyszerekkel (savas feltárás esetén kénsavval, lúgos feltárás esetén nátrium-hidroxiddal) oldatba viszik. Az oldatból tisztítás után kicsapatják az uránoxidokat, a folyamat végterméke a sárga por vagy sárga pogácsa (U3O8 , yellowcake) 50 % fémurán tartalmú termék. Ezt szállítják a dúsítást végző üzemekbe, ahol gáznemű UF6-tá alakítják. Majd ennek a terméke lesz az 235U (dús). Főként UO -ként kerül a fűtőelemekbe.

13.4. ábra - Sárga por vagy sárga pogácsa (U3O8, yellowcake)

Sárga por vagy sárga pogácsa (U3O8, yellowcake)

http://www.realaspen.com/article/253/Critics-Foreign-companies-fleecing-US-for-minerals

A fémszegény érceket és a kis urántartalmú meddőkőzeteket 30 mm szemnagyság alá törték és 10-12 méter magas, alul szigetelt, úgynevezett perkolációs dombokban halmozták fel, ahol szódaoldatos többszöri átmosásukra került sor. Az így nyert feldúsult urántartalmú oldatotioncserélős szeparációval uránmentesítették, majd a dúsítmányt besűrítették. Ezzel az itt kifejlesztett módszerrel 30 év alatt közel 600 tonna fémuránhoz jutottak, jelentősen javítva ezzel az összesített fémkihozatali értékekét és a gazdasági eredményeket.

A keletkező hulladékok tehát, az urán kivonása után maradó őrlemény és az oldatok visszaforgatás után fennmaradó része. A két hulladékot az üzem működése közben átmenetileg mesterséges tavakban tárolták együtt, ugyanis az őrleménynek nem szabad kiszáradnia, mert akkor a szél könnyedén szétszórná. (meddő - mill tailings)

ISR uránbányászati technológia

(http://hungarian.wildhorse.com.au/FAQ.asp )

http://seekingalpha.com/article/21369-uranium-mining-in-texas-energy-metals-corp

Korábban az oldáshoz híg kénsavat használtak. Ezzel szemben az ISR (in situ recovery = „helyben kinyerés”) uránbányászati technológia során a fúrólyukak egy részén keresztül gáz halmazállapotú oxigént és CO2-t adagolnak a besajtolt vízhez.

13.5. ábra - Urán bányászat „helyben kinyerés” módszerével – ISR (In-Situ Recovery)

Urán bányászat „helyben kinyerés” módszerével – ISR (In-Situ Recovery)

http://www.powertechuranium.com/s/AboutISR.asp

Így az eljárás ugyanazon az elven működik, mint az urán természetes oldódása. Mivel az oxigénes víz az uránon kívül más elemeket alig, vagy egyáltalán nem képes oldani, ezért a képződő hulladék mennyisége igen csekély. Ezután az oldatot más lyukakon keresztül a felszínre szivattyúzzák, ahol ioncserélő gyantán kivonják belőle az uránt. Ezt követően a regenerált oldószert újra felhasználják. Ez egy zárt körfolyamat, ahol a kutak megfelelő kialakításával és elrendezésével megakadályozható, hogy az oldat kijusson az érctesten kívülre.

13.6. ábra - Urán bányászat „helyben kinyerés” módszerével

Urán bányászat „helyben kinyerés” módszerével

http://www.reak.bme.hu/fileadmin/user_upload/felhasznalok/zagyvai/rad_hull_gazd-1.pdf

A termelés befejeztével az érintett kőzetrészt tiszta vízzel átöblítik, majd a lyukakat cementezéssel lezárják. Jelenleg a Mecsek-Öko Zrt. ugyanezt a technológiát alkalmazza környezetvédelmi célból. A korábbi bányaüregekbe leszivárgó, oxigénben gazdag csapadékvíz kioldja az uránt, majd a bányavizet egy aknából a felszínre szivattyúzzák és kivonják belőle az uránt. Ami itt egy lassú, természetes folyamat, az a földalatti perkolációs technológiánál felgyorsítva játszódik le. Nem zárható ki azonban, hogy a mecseki lelőhelyen ez az eljárás különféle geológiai műszaki okok miatt nem lesz alkalmazható, ekkor megfontolás tárgyát fogja képezni a mélyműveléses bányászat is.