Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Uránérc bányászat

Uránérc bányászat

Az urán szerepe és az előfordulása a Földön

Az uránt már 1789-ben felfedezték, szurokércből (Porosz Tudományos Akadémia, Martin Klaproth), amit uranitnak neveztek el. 1841-ben már a francia Petigot előállítja a tiszta uránfémet. Az uránfém jelentősége azonban csak a maghasadás jelenségének felfedezése után (a maghasadás felfedezői a német Otto Hahn, Lise Meitner és Fritz Strassmann, 1939) vált, elsősorban katonai stratégiai fegyver előállítása miatt rendkívül „értékes” fémmé. Az első atombombákat 1945. augusztus 6.-án Hirosimára és 9-én Nagaszakira dobták le. 1950 után kezdődött meg az atomerőművek létesítése, amelyeknek a célja elsősorban a hadipari alkalmazású plutónium előállítása, melléktermékként pedig villamos energiát is előállítottak.

Az uránfém ércei a legváltozatosabb megjelenési formát mutatják, az elsődleges szurokérctől a különböző kőzetek mállási üledékéig Az uránfém ércének termelésében az 1960-as, 1980-as években Franciaország, az NDK, Csehország (itt van a nagy szurokérc vagyonnal rendelkező Szász-érchegység), Ukrajna, Kazahsztán, az Egyesült Államok járt az élen. A 2002-es adatok alapján, az fémurán termelésben az éves termelési volumen szerinti sorrend a következő: Kanada, Ausztrália, Oroszország, Niger, Kazahsztán, Namíbia, Üzbegisztán, Egyesült Államok, Dél-Afrika, Kína, Ukrajna.

1.16. ábra - Felhagyott uránbánya Mary-kathleen, Ausztrália

Felhagyott uránbánya Mary-kathleen, Ausztrália

http://hu.wikipedia.org/wiki/Bányászat

Az urán különböző koncentrációban ugyan, de a világ minden pontján megtalálható. A talajban az átlagos koncentráció 3-5 gramm/tonna, és a tengerek és óceánok vizének minden köbméterében is található kb. 5 mg urán. A Földön vannak olyan helyek, ahol a koncentráció ennél az átlagos értéknél sokkal magasabb. Az uránérc kitermelése a földkéregből általában akkor kifizetődő, ha az uránkoncentráció a 0,5-5 g/kg értéket eléri.

Uránérc bányászat Magyarországon (1956-1997)

A külföldi gyakorlatban az átlagosan 0,3 % fémtartalmú ércet tartották bányászatra alkalmasnak. A Mecsek hegységben talált ércvagyon az átlagosnál kedvezőtlenebb volt, 1 tonna érc 1,2 kg uránfémet tartalmazott (vagyis 0,12 %-a fémtartalom). A mecseki uránérc jellemzője, hogy több rétegben és szintben, nem összefüggően, hanem lencsés foltokban változatos kifejlődésben fordul elő, kemény homokövekben. Az ércet tartalmazó kőzet csak műszeres mérésekkel különböztethető meg a meddőtől, ezért nagyon sok külszíni és bányabeli kutatófúrást kellett alkalmazni és sok kutatóvágat kihajtására volt szükség, ami a költségeket növelte.

1955 végére három ipari feltárásra alkalmas területet jelöltek ki (Délszőlős, Bakonya és Tótvár). 1956-ban kezdték meg a termelés előkészítését. Az érctermelést az 1957-ben megalapított Pécsi Uránércbánya Vállalat (1964-től Mecseki Ércbánya Vállalat) néven kezdték meg a Kővágószőlős község határában létesített bányaüzemben, mélyművelés alkalmazásával és 1958-ban elindult a Szovjetunióba az első osztályozott érc szállítmány.

A bányászat kezdetben a felszíntől számított 120-180 méter mélységekben folyt, de hamarosan már a nagyobb mélységekben fekvő ércesedést is művelésbe vonták. A III. számú bányaüzemben már a felszíntől számított 430 méterig (a tengerszint alatt 120 méterre) folytatták a termelést. 1964-ig a nyersérc dúsítását még nem tudták elvégezni, csak durva elválasztásra és osztályozásra került sor és gyakorlatilag nyersércet szállítottak ki.

Az 1975-ben megkezdett V. számú bányaüzem aknáit, már 1118, illetve 1250 méter mélységig építették meg, ami a tengerszint alatti 900 méter mélységet jelentette. Az újabb bányaüzemnél már az 1000 métert meghaladó mélységig kellett a termelést lehetővé tevő függőleges aknákat megépíteni, de vakaknák létesítésével 1200 méter mélységig hatoltak le. Ebben a mélységben fokozni kellett a bánya szellőztetését és a levegő hűtésére is sor került, mert a környező kőzet hőmérséklete elérte a +45 °C-ot.

1.17. ábra - Uránbánya 1100 méteren

Uránbánya 1100 méteren

http://www.pecsiujsag.hu/pecs/hir/helyi-hireink/lenne-e-eleg-szakkepzett-pecsi-banyasz-a-mecseki-uranbanya-ujranyitasa-eseten

1.18. ábra - Mélyművelésű uránbánya Bakonya

Mélyművelésű uránbánya Bakonya

Az V. számú bányaüzem készletei 1200 méternél mélyebben is megtalálhatók voltak, ezért az 1200 méteres szintről még egy vakaknát létesítettek. Ezzel elérték Magyarországon a legnagyobb, a tenger szintje alatti 1150 méter mélységet. Ilyen mélyen a kőzet hőmérséklete már +53 °C. Az V. számú bányaüzem teljes ércvagyonát a bánya időközben elrendelt bezárása miatt már nem termelték ki. Az otthagyott ércvagyon mennyiségét több millió tonnára becsülik.

Hazai uránbányászat értékelése

A hazai uránfém termelés mindvégig állami támogatással működött. Ennek csak egyik oka volt az érc gyenge minősége és a rendkívül nehéz bányászati körülmények. A nagy mélységben, a nagy nyomású és magas hőmérsékletű kőzetkörnyezetben folytatott bányászati tevékenység sok hasznos tapasztalattal gazdagította a magyar szakembereket.

A bányászat egészség károsodást okozó veszélyeit a nagy mélység miatti magas kőzethőmérséklet, a permi homokkő szilícium tartalmú pora és a levegőbe felszabaduló radon gázok jelentették, ami sok esetben okozott egészség károsodást (elsősorban szilikózist).

Az uránérc kitermelésnél a meddőkőzet, az uránt gyakorlatilag nem tartalmazó kibányászott kőzetből, valamint a felszíni bányászatnál az érctelep felett fekvő talaj- és kőzetrétegekből áll. Külszíni fejtés esetén a meddő/érc arány akár 40 is lehet, míg a sokkal szelektívebb mélyművelésű bányáknál ezt az arányt gyakran 1 alá lehet szorítani.

A meddő kőzet, mint hulladék, potenciális veszélyessége abban rejlik, hogy a felszínen, az időjárás viszontagságainak kitéve, a benne lévő anyagok szétterjedhetnek a környezetben. Az eső nehézfémeket (pl. az urán bomlási sorában lévő elemeket), illetve esetenként nikkelt és arzént oldhat ki belőle, a szél pedig a kisebb szemcséket hordhatja szét. A levegőn oxidációra hajlamos meddőt mesterséges tavakban tárolják, míg a vízben oldódó anyagokat tartalmazó kőzetet földtakaróval védik a környezeti hatásoktól. A földtakaró erózióállóságát növényzet telepítésével lehet növelni.

1.19. ábra - Kővágószőlős – ércdúsító üzem Magyarország, 1990

Kővágószőlős – ércdúsító üzem Magyarország, 1990

http://index.hu/gazdasag/magyar/uran061121/

1.20. ábra - Kővágószőlős – ércdúsító üzem rekultivált területe

Kővágószőlős – ércdúsító üzem rekultivált területe

http://index.hu/gazdasag/magyar/uran061121/