Австралия, Какаду, урановые рудники...

Jul 08, 2012 14:35

Оригинал взят у world_japan в Австралия, Какаду, урановые рудники...
Оригинал взят у synthsnow в Австралия, Какаду, урановые рудники...
Так сложилось, что Какаду - не только один из крупнейших национальных парков Австралии (размером с половину Швейцарии, кстати говоря), но и место, где находятся очень крупные залежи урана. Надо признаться, что этот факт я узнал уже после нашей поездки в парк, и был немало удивлен: в прошлом я и сам занимался дОбычей (именно с ударением на первый слог) урана и эта тема мне отнюдь не чужая



Как добывают уран
Обычно все слышали про страшные и ужасные урановые рудники, но при этом мало кто представляет себе, как же добывают даже обычные железо и медь, не говоря уже про уран. Поэтому сначала на пальцах об этом нелегком деле.

Уран - самый тяжелый элемент, встречающийся на Земле в естественных условиях. Из 2 основных изотопов урана в земной коре 99,3% по массе приходится на уран-238 и лишь 0,7% на уран-235, который и используется при производство атомных реакторов.

Существуют 3 основных способа добычи урана. Первый способ - открытый, подходит для тех случаев, когда рудное тело находится близко к поверхности земли. При открытом способе добыче просто роют бульдозерами большую яму и экскаваторами грузят руду в самосвалы, которые везут ее к перерабатывающему комплекс.

Второй способ - подземный - используется при глубоком залегании рудного тела. Способ этот более дорогостоящий и, соответственно, подходит при высокой концентрации урана в породе. При подземном способе пробуривается вертикальная шахта, от которой отходя горизонтальные выработки. Глубина шахт может доходить до двух километров. В горизонтальных штреках шахтеры долбят породу, поднимают руду наверх на специальных грузовых лифтах и также везут дальше на перерабатывающий комплекс.

Что происходит на перерабатывающем комплексе? Данную схему можно считать классической, хотя она отнюдь не единственная и имеет много нюансов. Породу измельчают, смешивают с водой и удаляют ненужные примеси. Дальше проводят выщелачивание концентрата, обычно с помощью серной кислоты. Из раствора с помощью ионно-обменных смол выделяется осадок солей урана, имеющих характерный желтый цвет, за что они получили название желтый кек (от англ. yellow cake). Желтый кек еще содержит достаточно много примесей, от которых его надо очищают на аффинажном произвосдтве и после прокаливанием получают закись-окись урана (U3O8) - конечный продукт, которым даже торгуют на бирже.

Я специально рассказал про переработку, но ничего не сказав про третий способ добычи. Он кардинально отличается от первых двух и называется скважинное подземное выщелачивание (СПВ). При СПВ бурят 6 скважин по углам шестиугольника, через которые в рудное тело закачивают серную кислоту. В центре шестиугольника бурят еще одну скважину и через нее выкачивают на поверхность раствор, насыщенный солями урана. Продуктивный раствор пропускают через сорбционные колонны, в которых соли урана собираются на специальной смоле. Смолу в свою очередь снова обрабатывают серной кислотой и так несколько раз, пока концентрация урана в растворе не станет достаточной. А дальше снова желтый кек, очистка и получение закиси окиси-урана

В картинках это выглядит вот так

Опасности урановых рудников
Принято считать, что урановые рудники - это жутко опасная вещь, но в настоящее время урановые шахты при соблюдении техники безопасности не более опасны для здоровья шахтеров, нежели угольные. Наибольшую опасность там представляет скорее не радиация, а пыль, содержащая частицы урана и других тяжелых металлов, попадание которых в организм может привести к тяжелым заболеваниям внутренних органов.Также может быть опасно наличие в воздухе радиоактивного газа радона, но при работающей вентиляции его концентрации минимальны. При использовании же подземного выщелачивания вредность производства для рабочих становится не выше, чем для офисных работников - ни пыли, ни радона)) Шучу, конечно

Для экологии самым опасным является открытый способ добычи - это и огромная яма на месте рудника, и пыль с содержанием радиоактивных элементов, и хвостохранилища отработанной породы, которая за счет продуктов распада урана сохраняет около 85% радиационного фона извлекаемой руды. Опасно не только радиационное загрязнение продуктами распада урана, такими, как радон, радий, торий, но и общее загрязнение территории, в том числе солями тяжелых металлов (мышьяка, свинца, меди), ядовитыми для организма, и сульфидами, которые при взаимодействии с водой могут образовывать серную кислоту. Ну и никто не отменял всевозможные производственные аварии и разрушения вследствие стихийных бедствий, риск которых всегда присутствует.

При шахтном способе опасности в целом те же, что и при открытом, но отходов все-таки образуется меньше. Среди плюсов также отсутствие ямы.

Поэтому считается, что наименее вредным для экологии является подземное выщелачивание. Утверждается, что через 4-5 лет на месте выработки уже можно будет заниматься сельским хозяйством. Но не стоит забывать, что подземное выщелачивание может сильно ушудшить качество подземных вод, да и работа с серной кислотой вряд ли способствует повышению плодородия. Плюс применение подземного выщелачивания ограничено: его можно использовать только в песчанике и ниже уровня грунтовых вод

Rum Jungle
Итак, вернемся к Австралии и ее урановым проблемам. Поиск урана в австралийском Топ Энде начался в 1944 году. В 1949 году залежи урана были найдены в месте c романтическим названием Rum Jungle, где в 1950-1953 годах была построена первая в Австралии полностью функционирующая урановая шахта, а 1954 году запущен горно-обогатительный завод. И хотя Rum Jungle и находится совсем не в Какаду, а рядом с Litchfield National Park, ее история показательна, как пример того, чем опасны такие объекты


Предупреждение на въезде в Rum Jungle (1956)

Сначала добыча урановой руды на Rum Jungle производилась в шахте, но уже в 1953 году была запущена открытая выработка, глубина которой впоследствии составила более 100 метров. В 1957-58 годах урановая руда также добывалась на двух небольших открытых выработках, в нескольких километрах от первой выработки. Урановый концентрат с данных участков поставлялся в Англию по контракту до начала 1963 года.



После окончания английского контракта на перерабатывающем заводе из остатков руды добывали медь, а также перерабатывали урановую руду с соседнего месторждения Rum Jungle Creek South. Однако на этот уран контрактов не было и большая часть его так и осталась на месте после закрытия завода в 1971 году. Всего в Rum Jungle было переработано 863 тыс. т руды и получено 3 530 т закиси-окиси урана (среднее концентрация закиси-окиси урана в руде - 0,44%)

Ответственной за шахту была Комиссия по атомной энергии Правительства Австралии, но добычей и управлением занималась группа Rio Tinto. Но после закрытия производства в 1971 году правительство отказалось рекультивировать место выработки, а Rio Tinto категорически отрицало свою ответственность за рекультивацию. Таким образом, шахту просто бросили и в последующие десять лет она стала самым сильным загрязненителем окружающей среды на всей территории Австралии.

Основной проблемой стало окисление сульфатов в хвостохранилищах с последующим образованием кислоты и тяжелых металлов, которые в сезон дождей смывались в ближайшую реку. Большой проблемой стала и открытая выработка на юге (Rum Jungle Creek South), которая быстро наполнилась водой и стала озером, причем единственным в округе, где не было крокодилов. Из-за этого озеро стало популярно у местных жителей как место отдыха, несмотря на повышенные уровни гамма излучения, радиоактивную пыль и высокие концентрации радона в воздухе.

Решением проблемы начали заниматься только в 1977 году. В 1983-1986 годах была реализована программа по удаления тяжелых металлов и нейтраллизации хвостохранилищ:
  • Хвостохранилища и отходы добычи меди вывезли в одну из ям, оставшихся от открытой выработки.
  • Отвалы вскрышной (пустой) породы у выработок разровняли и накрыли саркофагами.
  • Провели очистку воды, собравшейся на месте открытых выработок



  • Вид сверху: 1983



    Вид сверху: настоящее время







    Работы позволили снизить загрязнение металлами на 70% и существенно понизить уровень радиации. Открытая выработка Rum Jungle Creek South получила название Rum Jungle Lake Reserve. Регулярно проводятся работы по детальному изучение его безопасности для людей


    Rum Jungle Lake Reserve

    Однако, исследования показывают, что загрязение подземных вод и близлежащих Finniss River и East Finnis River кислотами продолжается, а саркофаги, рассчитанные на 100 лет, уже требуют ремонта.



    У рекультивированных отвалов: очевидно, что токсичные вещества продолжают поступать в реку




    Сейчас австралийское правительство ищет новые пути очистки территории, но возможность полной рекультивации территории уранового рудника остается под вопросом

    Ranger


    Урановая шахта Ranger находится в нескольких километрах от города Джабиру (Jabiru) - крупнейшего населенного пункта в Какаду - в самом центре национального парка. Урановый разрез и перерабатывающее производство находятся фактически бок о бок с отелями и гольфовым полем Джабиру


    Jabiru и Ranger Mine

    Месторождение Ranger, найденное в 1969 году, начала разрабатывать в 1980 году компания, входящая в группу Rio Tinto (ту самую, которая управляла Rum Jungle). Запасы урана в первой очереди (Ranger 1) закончились в 1995 году, а в 1997 году началась добыча руды из второй очереди месторождения карьера (Ranger 3).

    В настоящее время Ranger является единственной действующей шахтой в регионе и производит более 3 тыс. т урана в год. Подъем руды из второй очереди должен закончиться в 2012 году, а переработку планируется продолжать до 2020 года. Однако есть планы по продолжению добычи урана из третьй очереди месторождения (Ranger 3 Deeps) с запасами около 35 тыс. т урана



    Вид сверху: размер 2х2 км



    Вид с вертолета



    Открытая выработка, отвалы руды и вскрышной породы



    Центр выработки все время подтапливается

    Основные экологические проблемы, связанные с добычей урана на месторождении Ranger, относятся к обращению с загрязненной водой. Проблемы возникли в первую очередь из-за того, что первоначальный проект, по которому осваивалось месторождение, оказался ошибочным. Поэтому во время сезона дождей регулярно случались и случаются утечки в близлежащие ручьи. Затапливалась и сама открытая разработка. Поэтому в сезон дождей производство неднократно останавливалось на срок до шести месяцев. Самую бурную дискуссию вызвал случай в 2004 году, когда из-за технической ошибки загрязненная вода попала прямо в систему водоснабжения района и использовалась рабочими для приготовления пищи и бытовых нужд.

    Случаются и более мелкие неприятности, как, например, разлив 17 тыс. л серной кислоты в 2004 году. Но проблема обращения с загрязненной водой остается самой острой и по сей день. Именно она может стать причиной того, что разрешение на разработку третеьй очереди так и не будет получено.

    Сейчас стоимость работ по закрытию разработки и рекультивации земель по оценкам Rio Tinto составляет около 180 млн. австралийских долларов. Оценки экологов в 5 раз больше: 1 млрд. долларов

    Nabarlek
    Месторождение Nabarlek в 70 км к северу от Джабиру на границе Arnhem Land было открыто в 1959 году. Месторождение небольшое, но с очень высоким качеством руды - содержание закиси-окиси урана в руде 2,0%.


    В 1980 году на месторождении Nabarlek всего лишь за 4 месяца сухого сезона из открытой выработки было извлечено 600 тыс. т руды, из которой в 1981-1988 гг. было получено более 10 тыс. т закиси-окиси урана



    Во время работы шахты и перерабатывающего завода не обошлось без происшествий. Из-за превышения уровня воды в техническом водоеме в сезон дождей часть загрязненных вод с шахты и завода была просто спущена на прилегающую территорию, в результате чего на ней погибла растительность, а качество воды в близлежащем ручье удалось восстановить только через 20 лет

    В отличие от Rum Jungle, Nabarlek считается примером удачной рекультивации места добычи урана, удовлетворяющим современным требованиям. Высокая экологическая эффективность проекта обусловлена высоким вниманием общественности к проекту и планированием работ до начала проекта. Уникальность ситуации для австралийской и мировой практики заключается в том, что все хвостохранилища были помещены точно на место выработки.


    Восстановительные работы на шахте и прилегающей территории проводились в середине 90-х годов. Часть оборудования была очищена от химического и радиологического заражения и продана, а не поддающиеся очистке части захоронены на дне карьера. Туда же поместили отходы переработки руды и засыпали сверху скальной породой. Сверху выработка была засыпана вскрышной породой и засеяна, чтобы место максимально слилось с окружающим пейзажем





    Перерабатывающий завод, испарительный пруд и место хранения извлеченной руды



    Место выработки (по центру) и место хранения вскрышной породы (слева)

    South Alligator
    В долине реки South Alligator во время "урановой лихорадки" 50-60 гг. прошлого века было открыто по крайней мере 16 месторождений урана (и еще одно - Sleisbeck - в 40 км к юго-востоку). Не все месторождения были экономически привлекательны, но в период с 1954 по 1964 в данной местности работало 13 урановых шахт



    Местоположение шахт в парке Какаду



    Месторождения и разработки урана в South Alligator Valley

    Добыча велась как открытм способом, так и шахтным. Крупнейшими производителями урановой руды были шахты El Sherana, Saddle Ridge and Coronation Hill. Всего в South Alligator Valley было добыто 658 т урана и 312 кг побочного продукта производства - золота.



    Месторождение Coronation Hill было открыто в год коронации королевы Англии - отсюда и название

    Часть урана перерабатывалась на маленьком горно-обогатетельном комбинате рядом с Rockhole Mine (13,5 тыс. т урановой руды - 128 т закиси-окиси урана), часть - на бывшем золотом заводе в Moline (128 тыс. т урановой руды - 520 т закиси-окиси урана). Также часть руды возили на переработку в Rum Jungle



    Перерабатывающий завод в Moline

    В 1962 году завод в Rockhole Mine был закрыт. Позже в 1964 году завершилась добыча урана из руды в Moline, но еще до 1965 года там занимались добычей золота из хвостов переработки урана

    После завершения работ шахты были заброшены, а рекультивационные работы не были проиведены. Хвостохранилище в Rockhole Mine в течение 20 лет регулярно подмывалось в сезон дождей, а отходы попадали в реки и разносились во время наводнений

    Работы по очистке территории начались только в 1986 году, а в 1987 году территория, на которой велась добыча урана, была включена в состав парка Какаду. Однако было установлено, что по многим причинам полностью очистить территорию уже не удастся, а можно удалить только самые опасные источники загрязнения, такие как хвостохранилища



    Открытая выработкаа в Sleisbeck - до и после рекультивации



    Закрытые входы в урановые шахты

    Работы были завершены в 1992 году. Однако позже, как обычно бывает, случайно были обнаружены новые источники загрязнения, требующие немедленной консервации, что и сделали в 2000 году. Сейчас считается, что все опасные загрязнения удалены, а отходы добычи и производства урана надежно спрятаны. Радиационные показатели у месторождений лишь немного превышают норму

    Jabiluka
    Месторождение Jabiluka было найдено в шестидесятых годах прошлого века в 20 км к северу от Джабиру. Запасы урана на месторождении - 120 тыс. т. Содержание закиси-окиси урана в руде - 0,42%



    Jabiluka и Ranger



    Большая плотина на месте разработки видна из космоса



    Вид с вертолета

    Как и Ranger, территория месторождения Jabiluka полностью окружена национальным парком Какаду. Из-за особого местоположения, работы по добыче урана тут были заморожены, едва начавшись. В 1997 году местные аборигены из клана Mirarr развернули серьезную компанию против шахты и сумели привлечь общественность на свою сторону. Активисты движения блокировали доступ к Jabiluka целых 8 месяцев, за которые было арестовано более 500 человек. В результате противостояния компания Rio Tinto, которой принадлежат права на разработку, была вынуждена пойти на существенные уступки. Было обещано, что разработка месторождения начнется только с согласия местных общин и только после закрытия разработки Ranger



    Вероятно, что в будущем разработка месторождения все же начнется. Все-таки это сулит местным жителям и доходы, и сохранение уровня жизни. А аборигены сейчас все наглее и наглее больше и больше склоняются к получению экономических выгод для себя (грубо говоря, хотят жить как белые, ничего не делая), нежели к сохранению естественной среды

    Koongarra
    Месторождение Koongarra находится в уникальном месте - в 30 км к югу от Джабиру, в 3 километрах на восток от скалы Nourlangie (той самой, где наскальная живопись). При уникальности местоположения запасы урана тут довольно скромные - 12 тыс. т. Качество руды также среднее: содержание закиси-окиси урана около 0,8%


    Местоположение месторождения Koongarra



    Отсюда и до начала плато Arnhem простирается месторождение Koongarra

    Участок с месторождением Koongarra был выведен из состава парка Какаду в 1979 году, а лицензию на разработку месторождения купила компания Areva. Однако разработка месторождения так и не была начата и, в отличие от Jabiluka, шахты тут по всей видимости не появится. Более 30 лет спустя - в 2011 году - с согласия аборигенов участок был возвращен в перечень мест Всемирного наследия ЮНЕСКО, что означает запрет на добычу полезных ископаемых на его территории

    That's all folks

    science, ядерная тематика, промышленность, вернуться к теме, природные ресурсы, экология

    Previous post Next post
    Up