Уран кен орындары және экологиясы

 

                                                          Жоспар

I.Кіріспе̣.......................................................................................................................2

II.Негізгі бөлім

1. Қазақстандағы уран өндіріс орындары...................................................................3
2. Жерасты ұңғымалы-шаймалау әдісі туралы..........................................................5
3. Уран кен орындарының қазіргі экологиялық жағдайы........................................6

III.Қорытынды.....................................................................................................8

IV.Пайдаланылған әдебиеттер..........................................................................9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   

 

  Кіріспе

    Уран жеңіл және арзан тасымалданатын энергияның жоғары концентратты көзі болып табылады.Табиғи уранның 1кг- нан көмірдің осындай санына қарағанда 20000 есе көп энергия алуға болады.Урандық кен орны пластикалық тотығу зонасының жергілікті қорымен байланысты.Жалпы қоры мен ресурстар Қазақстанның жалпы қорының 50% құрайды. қазіргі кезде көптеген елдер энергияны АЭС есебінен өндіреді  мысалы Ресей 17,6%, АҚШ- 19,2%,  Ал Франция болса 77,7 % энергия алады.       Қазақстан аумағындағы уран кен орнын барлау және жедел iздестiру қырқыншы жылдардың ортасында басталып және 1951 жылы аяқталды. Еліміздегі алғашқы уран кен орны - 1951 жылы ашылған Қордай кеніші. Соғыстан кейін, яғни 1947-1965 жылдар аралығында уран іздеудің белсенді әрекеттері одан әрі жалғасты. 60-жылдардың басында “Волковгелогия”, “Краснохолмгеология”, “Степгеология”, “Кольцовгеология” өндірістік-геологиялық бірлестіктері геолог-барлаушыларының күшімен Қазақстан аумағында уранның минералды-шикізат қорын жасаудың бірінші сатысы аяқталды. Бұл өз кезегінде Целинный (кейінірек – “ЦГХК”), Прикаспийск (“Каскор”) және Қара-Балта (“КГРК”) қайта өңдеу комбинаттарының тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етті.

    Қазақстандағы бастапқы геологиялық барлау жұмыстары 1947 жылы құрылған Волков экспедициясы (қазіргі “Волковгеология”) еншісінде. Одан кейiн, бiрнеше кен орындары ашылды. Осылардың негiзiнде 3 комбинат құрылды, олар уран кендерiн өндiредi және қайта өңдейдi. Атап айтқанда: Оңтүстiк Қазақстанда - Қырғыз тау-кен комбинаты (1953 ж.), Солтүстiк Қазақстанда - Тың тау-кен химиялық комбинаты (1957 ж.), Батыс Қазақстанда - Каспий тау-кен металлургия комбинаты (1959 ж.).   
      Соңғы қырық жыл iшiнде Қазақстанда 20 уран шығаратын кен орындары (6) белгiлi болды. Осы жыл аралығында бұрынғы КСРО уранының 40 пайызы өндiрiлдi. 1992 жылы Қазақстан уран өндiруден 3-шi орын (Канада және Нигериядан кейiн) және жалпы уран өндiру ауқымынан 7-шi орынды алды.

    60-жылдардың екінші жартысында жерасты ұңғымалық шаймалау әдісімен инфильтрациялық қабатты кен орындарындағы нашар рудалардан уран өндіру мүмкіндігі АҚШ-та дәлелденді. Бұл Қазақстанның шикізат базасындағы жағдайды түбегейлі өзгертіп жіберді. 70-жылдардың соңына таман Ыңғай, Мыңқұдық, Мойынқұм, Қанжуған, Солтүстік және Оңтүстік Қарамұрын сияқты тағы басқа бірегей кен орындары табылды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Қазақстандағы уран кен орындары

   Уран алдағы 100 жылдықта заманауи атом энергетикасындағы ядролық отынның шикізаттық негізі.  

 Қазақстан Республикасының жер қойнауында әлемдегі барланған уран қорының 19% шоғырланған – бұл шамамен 1,5 млн. тоннаға тең болып барлығы дерлік жерасты шаймалау әдісімен өндіруге болады. Бағалау категориясы бойынша төменгі топқа – 1кг-34 АҚШ доллары.

   Ел аумағындағы анықталған ондаған уран кен орындарының әрқайсысы қалыптасу және практикалық маңызы жөнінен әрқалай. Геологиялық ұстанымы, генетикалық белгілері және аумақтық ерекшеліктерінің ортақтығы оларды мынадай алты уран кеніші ауданы құрамында алып қарауға мүмкіндік береді: Шу-Сарысу, Сырдария, Солтүстік Қазақстан (Көкшетау), Маңғышлақ (Каспий маңы), Кіндіктас-Шиелі-Бетпақдала (Балқаш маңы) және Іле.

         

Шу-Сарысу уран кеніші аудан

  Шу-Сарысу уран провинциясы – Қазақстан аумағындағы ірі уран кен орындарының бірі. Мұнда 19 кен орны шоғырланған. Провинциядағы ірі кен орындары:Мыңқұдық, Ыңқай, Буденновское, Мойынқұм, Қанжуған, т.б. Қыземшек (бұрынғы Степное) кентінде бірнеше геологиялық экспедициялық партиялар және Қазақстандағы уран өндіретін ірі шахта басқару мекемесі бар. Уранның түзілуі қабаттың тотығуы зонасындағы аймақтық майданға байланысты. Жалпы қорлар мен ресурстар бүкіл Қазақстан қоры мен ресурстарының 54 % құрайды. 2005жылы Созақ аумағында  уран шығару және өңдеу үшін жаңа завод іске қосылды. Бұл завод жылына 3200тонна уран өндіруге лайықталған болып, бұндай көрсеткішпен уран қоры келесі 400жылға дейін жетеді. Созақта уран өндіру үшін барлық табиғи жағдайлар қолайлы. Уран рудасы 400-500метр тереңдікте жатады. Ал беткі қабаты саз және саздықтар болғандықтан бұрғылау әдісі үшін қолайлы жағдай жасайды. Созақ ауданы жеріндегі уранның кенденуі мезозой, кайнозой түзілімдерінде жатыр. 1957 жылдан игеріле бастаған. Қазақстандағы уран кентастарын іздестіру-барлау жұмыстарын жүргізетін «Волковгеология» кәсіпорынның барлау жұмыстары нәтижесінде уран кені қоры жағынан дүние жүзінде алдыңғы орындардың біріне шығып отыр.

Сырдария уран кеніші ауданы

      Уранның түзілуі қабаттың тотығуы зонасындағы аймақтық майданға байланысты. Аудандағы уран қоры бүкіл Қазақстан қорының 20 % құрайды. Уран өндірісі жерасты шаймалау әдісімен. Солтүстік және Оңтүстік Қарамұрын кен орындарында жүргізілуде.

Солтүстік Қазақстан уран кеніші ауданы

   Ауданның уран кен орындары протерозой және палезой қатпарлы кешендерінде желілі-штокверлі түзілу түрінде көрініс тапқан. Мұндағы уранның жиынтық қоры бүкіл отандық қордың 17 %-на тең. Қазіргі таңда Шығыс кен орнында уран шахталық әдіспен алынуда.  

Маңғыстау ауданындағы уранның  түзілуі

Каспий маңы ауданы фосфариттенген балықтар сүйегінің  жинақталуынан түзілген бірегей  кен орындарын құрайды. Уран қоры Қазақстан қорының 2 %-на тең. Қазір мұнда уран өндірілмейді.  

Кіндіктас-Шиелі-Бетпақдала немесе Балқаш маңы ауданы

Уран кен орындарының  негізгі типі – континентальды жанартау кешендеріндегі эндогенді желілі-штокверлі  кен орындары. Басты кен орындары толық игерілген. Қалған уран қоры республика қорының 0,5 %құрайды. Уран өндірісі тоқтатылған.

  Іле уран кеніші ауданыНегізгі қорлар қоңыр көмір қатпарларының жоғарғы қабаты тотығуынан түзілген уран-көмір кен орындарымен байланысты. Мұнда Қазақстан қорының 6,5 % шоғырланған. Қазіргі таңда уран өндірілмейді.

 

     Қазіргі кезде  уран рыногінде 3 лидер ерекшеленеді: Қазақстан, Канада және Австралия. 2000жылдардың басында елімізде уран өндіру 2000тоннаға да жетпей ол кезде Австралия мен  Канада ғана емес Намибия, Нигерия, тіпті көрші Өзбекістаннан кейінгі орындарда тұратынбыз. Бұның себебі ол кездерде уранды барлау және өндіру үшін жеткілікті қаржы жоқ болатын. 2004 жылдан бастап 16 кен орны ашылып осының арқасында 2009жылы Қазақстан уран өндіруден 1-орынға шықты. Қазіргі кезде әлемдегі әр бір АЭС-ке шикізаттың 1/3 (анығырақ 33,9%) Қазақстаннан жеткізіледі.

  Қазір жұмыс істеп тұрған 400 атом реакторына таяуда 57-сі келіп қосылады, 151 жоба жобалау барысында, 350 жоба мақұлдауға берілген. Негізі, 2030 жылға дейінгі Қазақстанның атом энергетикасының барлық потенциалын зерттей келе, мамандар 550 жаңа реактор салу қажет деген қорытындыға келіп отыр. Біздің атом нарығы мамандарының есебі бойынша 1,5 триллион АҚШ долларына бағаланып отыр. Қалай дегенмен де, біз биыл шамамен 18,8 мың тонна уран өндіруді жоспарлаудамыз. Бізде уранның қоры өте көп. Жылына тауып отырғанымыз  15-20 мыңның маңайында. Бұл қор кемінде 50-60 жылға жетеді. Негізі, уран өндірісі бойынша Қазақстан 2030 жылға дейін әлемде көшбасшыға айнала алады. Ал оған дейін жаңа нарықтарға шығу үшін бізге технологиялық жағынан дамуды қамтамасыз ету керек. Атом энергетикасы нарығы – инерциалы. Яғни Қазақстанның уранды өндіру жағынан әлемде бірінші орынды иемденуі үшін кемінде 15-20 жыл қажет.

    2011жылы ҚР да уран өндірісі  9% жоғарылап 19450 тоннаны құраған болса, 2012 жылы елімізде бұрын болмаған көрсеткіште 20900тонна уран өндіріліп 1ші орынды иемденді , бұл дүниежүзілік уран қорының 37%болатын.

 

 

ЖЕРАСТЫ ҰҢҒЫМАЛЫ ШАЙМАЛАУ (ЖҰШ ) ӘДІСІ

Көп жылғы зерттеулер дәлелдегендей, Қазатомөнеркәсіп қолданатын жер асты ұңғымалы шаймалау әдісі (ЖҰШ) экономикаға үлкен үлесін тигізеді. Дәстүрлікен өндіру әдістерінде топырақпен бірге 100 % радиоактивтілік те көтеріледі.Осының нәтижесінде уран өндіруші компаниялар жұмыскерлердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету бойынша қорғау шараларын және топырақты одан әрі пайдаға асырып,кәдеге жаратуды ұйымдастыруға қосымша шығындарды алып жүруге мәжбүр болады.

    Жер асты ұңғымалы шаймалау кенді жер бетіне шығармастан, табиғи уран иондарын жер қойнауының өзінде өнімді қойыртпаққа айналдыру арқылы құмдақ типтес кен орындарын игеру әдісі болып саналады. Кейін қопсытуға көп шығын талап ететін өндірістің дәстүрлі (шахталық және карьерлік) әдістерінен айырмашылығы сол, құрамында ураны бар кен жер астында қалатын ЖҰШ әдісі жоғары экологиялық қауіпсіздігімен, аз шығындарымен және технологиялық операциялардың қарапайымдылығымен ерекшеленеді.

Жер асты шаймалау әдісі  – тұйық циклдағы үдеріс болып, ол өз ішіне мынадай негізгі сатыларды  қамтыған:

1.  Ұңғыманы бұрғылау, техникалық құрал-жабдықтарды орнату және технологиялық полигонды құру.

2. Жіберу ұңғымалары арқылы әлсіз қосылымдағы күкірт қышқылы ерітіндісін кенді көкжиекке енгізу.

3.   Негізгі үдерістің бәрі жер қойнауында жүзеге асады, сол жерде уран өнімді қойыртпаққа айналады.

4.   Өнімді қойыртпақ жер бетіне көтеріліп, ион алмасатын тізбектерде сорбция және десорбциялаудан өтеді. Сонан соң тауарлы десорбат сары кек алынғанша тұндырылып, кептіріледі.

5.   Сары кек Қазатомөнеркәсіптің үш аффинаждау зауытының бірінде уран тотығы-шала тотығына айналдырылып өңделеді.

6. Болашақта уран өндіруші барлық кәсіпорындар өндіріс орнының өзінде ASTM сапалы уран концентраты түріндегі түпкі өнімді шығаруды жоспарлап отыр.

     Айталық, жылына 500 тонна табиғи уранды қайта өңдейтін кешені бар жерасты шаймалау кеніші дәл сондай қуатқа ие кәдімгі гидрометаллургиялық зауыттың төрттен бір аумағына сыйып кетер еді. Карьерлік немесе шахталық әдіспен уран өндіруден айырмашылығы сол, кен орны жер асты шаймалау әдісімен игерілгенде жоғары деңгейлі радиацаясы бар қалдықтарды сақтау үшін арнайы қоймалар салудың қажеті болмайды.

    Оңтүстік Қазақстанның уран кен орындарындағы табиғи гидрогеохимиялық ортаның техногендік ықпал етуден кейін өзін өзі қалпына келтіру қабілетіне ие екендігі анықталған. Біртіндеп табиғи қалпына келтіру есебінен біршама жай болса да, кен орналасқан сулы көкжиектегі жерасты суларын рекультивациялау үдерісі тұрақты жүргізіледі. Қазатомөнеркәсіп сондай-ақ, бұл үдерісті айтарлықтай қарқынды етудің әдістерін жасап шығып, ол рекультивацияны он еселеп жылдамдата түсті.

    Қалдық қойыртпақтың табиғи жолмен минералсызданатына Иіркөл кен орнында өткізілген 13 жылдық бақылаулардың нәтижелері мысал бола алады.Сонымен, Оңтүстік Қазақстанда қолданылатын жер асты ұңғымалы шаймалау әдісі ғылымға белгілі өндірістік әдістердің ішіндегі экономикалық және экологиялық тұрғыдан ең қауіпсізі деп ешқандай-ақ әсірелеусіз айта аламыз.

Уран кен орындарының  қазіргі экологиялық жағдайы

 

    Жалпы алаңдары уран өндiретiн кәсiпорындардың радиоактивтiк қалдықтарының әсер етуi қазiргi жағдайда былай бағаланады: 10 000 га, жалпы әсерi - 250 000 Ки, 50-шi жылдан бастап Қазақстан аумағында 170 млн. ш.м. жуық радиоактивтi қалдықтар жинақталды, бұлар кен байыту фабрикалары түрiнде жұмыс iстедi. Гидрометаллургиялық зауыттар өз қалдықтарын және тауар рудаларын тиiстi жерлерге көмудi (сақтауды) жүргiздi. 

    Стратегиялық мiндеттердi орындаудағы соңғы он жылдың iшiнде елiмiздiң қалқанын қажеттi шикiзат мәселелерiмен қамтамасыз етудегi уран өндiретiн және оны өңдейтiн кәсiпорындардың радиоактивтiк қалдықтарын адамдардың денсаулығына және қоршаған ортаға әсерiн келтiрмеу мәселелерi екiншi кезекке қалып қойды және жүйелi зерттелмедi. Бұған тиiстi экологиялық заңдардың болмауы және қоршаған ортаны қорғаудағы нақты атқарылатын жұмыстардың жоқтығы өз кезегiнде салқындығын тигiздi. 

    

    Уранды барлау, өндіру және өңдеу барысында қоршаған ортаға радиоактивті технологиялық белсенді элементтердің көптеген мөлшері бөлінеді. 1 тонна уран алу үшін 100 ден 1000тоннаға дейінгі уран рудасы қопсытылуы керек болып ол уранның 2 тоннасынан 1кг ғана сары кек алынады. Уран көптеген ауыр метелдар секілді ақуыздармен бірігеді аминқышқылдардың сульфидты топтарына еніп олардың функциясын бұзады. Бұл өз кезегінде ферменттердің белсенділігін жояды. Ең алдымен бүйректер зақымданады,  кей жағдайларда қан аурулары мен нерв системасының бұзылуы байқалады.

Экологтардың мәлімдеуінше,ұңғыдағы қышқылдың жартысынан азы ғана сорылады да,қалғаны жерге сіңіп қалады.Ол кез келген уақытта жер асты суына  қосылуы мүмкін.Бұл суды ішкен  адам ауруға ұшырайды.Сондықтан,уран жер  асты суына қосылмас үшін жер асты шаймалау әдісін емес,шахталық –карьерлік тасымалдай әдісін қолдану қажет.