Добыча урана – сложный и многоступенчатый процесс. Этот уникальный металл играет ключевую роль в мировой энергетике, так как является основным топливом для атомных станций.
Мировые запасы металла, по данным Международного агентства по атомной энергии, составляют около 8 миллионов тонн, однако при текущих темпах развития ядерной энергетики этого природного ресурса может хватить только до 2080 года.
Однако в океанах содержится около 4,5 миллиарда тонн урана, и уже сегодня Китай проводит эксперименты по его извлечению из морской воды. В случае успешного развития этих технологий, человечество может получить практически неисчерпаемый источник энергии.
География урановых запасов и лидеры добычи
Основные урановые месторождения распределены по планете неравномерно. Лидером по объему разведанных запасов выступает Австралия, где находится около 1,7 миллиона тонн металла. На втором месте располагается Казахстан с запасами в 900 тысяч тонн, а замыкает тройку лидеров Канада, обладающая 600 тысячами тонн высококачественной руды. Россия также входит в число мировых лидеров, занимая шестое место по запасам – около 500 тысяч тонн.
По объемам добычи лидирующие позиции занимает Казахстан, который в последние годы обеспечивает около 43% мирового рынка. В 2024 году в стране было добыто 23 270 тонн металла – это выше, чем суммарная добыча таких стран, как Канада, Намибия, Австралия и Узбекистан.
Как происходит добыча: от карьеров до скважин
Процесс добычи металла представляет собой многоступенчатую технологическую цепочку, включающую извлечение руды из недр, ее переработку, получение конечного продукта – закиси-окиси урана.
В зависимости от глубины залегания рудного тела и геологических условий применяются различные способы добычи, каждый из которых требует использования специфического оборудования.
- Открытый способ применяется, когда рудное тело находится близко к поверхности земли. Для наземных работ при открытой добыче применяются традиционные виды навесного оборудования (гидромолоты, погрузочные ковши, буровые установки), адаптированные для работы с радиоактивными материалами, агрессивными средами. Открытый способ характеризуется высокой производительностью и относительно низкой себестоимостью, но оказывает значительное воздействие на окружающую среду.
- Подземный способ используется при глубоком залегании урановых руд и целесообразен при высокой концентрации урана в породе. Для доступа к рудному телу проходятся вертикальные шахты глубиной до двух километров, от которых отходят горизонтальные выработки (штреки). В условиях подземных рудников техника должна сочетать высокую производительность с надежностью и безопасностью работы в сложной геологической среде.
Одним из направлений развития является применение специализированных вибрационных машин на базе эластомерных конструкций, которые успешно зарекомендовали себя при выпуске и доставке ураносодержащих руд. Добытая руда поднимается на поверхность с помощью грузовых лифтов и направляется на переработку. Этот метод более дорогой и трудоемкий по сравнению с открытым.
Наиболее прогрессивным и экологичным сегодня считается метод скважинного подземного выщелачивания (СПВ). Этот способ используют на многих крупных месторождениях мира, включая Казахстан и Россию. Суть метода заключается в том, что через пробуренные скважины в рудоносный горизонт закачивают специальные реагенты, которые растворяют минералы урана. Затем насыщенные полезным компонентом растворы поднимают на поверхность для дальнейшей переработки.
Переработка руды и обогащение урана
Добытые руды редко сразу направляются в производство. Сначала они проходят сложный цикл обогащения и химической переработки. На предприятиях горнорудной отрасли применяют различные методы переработки, включая крупную сортировку, радиометрическую сепарацию и кучное выщелачивание бедной части руды.
Для извлечения урана из растворов широко используются процессы сорбции на специальных ионообменных смолах и экстракции жидкими реагентами. Эти методы позволяют эффективно выделять уран даже из бедных руд с низкой концентрацией полезного компонента. Сегодня более 70% всего добываемого урана получают с помощью сорбционных технологий.
После извлечения и очистки уран проходит стадию обогащения – повышения концентрации изотопа U-235, который непосредственно используют как топливо в ядерных реакторах. Оставшийся после обогащения обедненный уран (так называемые "хвосты") складируется для потенциального использования в будущем.
Современные российские проекты и разработки
Российские специалисты продолжают совершенствовать технологии добычи и переработки урана. На Добровольном месторождении предприятиями Горнорудного дивизиона «Росатома» в Курганской области были внедрены уникальные технологические решения. Месторождение характеризуется сложными геологическими условиями и высокой минерализацией пластовых вод – содержание хлора в продуктивных растворах здесь в 40 раз превышает аналогичные показатели на других объектах.
Для извлечения урана специалисты предприятия разработали новый тип сорбента и создали уникальное технологическое оборудование, изготовленное по индивидуальным эскизам. В 2025 году здесь была получена первая продукция в виде диураната аммония – закиси-окиси урана.
Важными направлениями современных исследований являются также математическое моделирование геотехнологических процессов для оптимизации добычи и методов доизвлечения урана из так называемых "целиков" – участков, где выщелачивание происходило недостаточно эффективно.
Уран остается одним из ключевых элементов современной энергетики, а развитие технологий его добычи и переработки – важнейшей задачей для обеспечения устойчивого развития мировой атомной промышленности. Современные методы, включая скважинное подземное выщелачивание, позволяют вести добычу максимально безопасно и эффективно, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду.
Статья была полезной?
Если после данного обзора у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция».