Технико-экономическое обоснование применения технологии кучного выщелачивания для переработки бедных урановых руд на ОАО «ППГХО»

      Таблица 5 – Производство урана, т./год.

 

      Таблица 6 - Мировые производители урана

      В развитии производства урана в будущем  отчетливо проглядываются следующие  тенденции:

• Значительный рост производства до 2015 года возможен только за счет Канады и Австралии (до25000 тн) и существенный - за счет стран СНГ (Россия, Узбекистан, Казахстан), Китая, США и Бразилии (рост в сумме не более чем на 10000 тн, главным образом за счет подземного выщелачивания).
• После 2001 года будут закрываться все мелкие производители с суммарным производством около 2000 тн. (Франция, Германия, Испания, Португалия, Венгрия, Румыния, Габон, Заир, Аргентина), включая попутное извлечение урана из фосфоритов (США, Бельгия).
• К 2015 г. возрастет роль высокорентабельных богатых и комплексных месторождений и месторождений, обрабатываемых методом подземного выщелачивания.

 

      3.3 Мировая потребность в уране

      Пик увлечения ядерной энергетикой  пришелся на 80-е годы, когда в мире ежегодно вводилось в строй до 30 энергоблоков. А в 1999 году, к примеру, было запущено уже всего 4 энергоблока - в Индии, Южной Корее, Франции и Словакии.

      Практически 95% производства электроэнергии на АЭС  сосредоточено в 16 странах мира, причем в семи из них - 75%. В некоторых государствах «энергия атома» составляет основу национальной энергетики. По данным компании «Росэнергоатом» в 17 странах доля выработки электроэнергии на АЭС в национальном энергобалансе превышает 25% (в России - 13%). Первое место по этому показателю занимает Франция, где 75% электроэнергии производится на АЭС

      К началу 2008 года в мире эксплуатировалось 436 ядерных энергоблоков на 247 АЭС, вырабатывающих 17% мировой электроэнергии. Завершилось строительство реакторов в Иране, Пакистане, Индонезии и Кубе. Лидером по числу эксплуатируемых реакторов являются США (104 реактора), за ним идут Франция (59), Великобритания (35), Россия (29) и Германия (20).

      АЭС работают в 28 странах. В 12 из них потребности  в уране превышают 1 тыс. тонн и  общая их потребность составляет около 90% от мировой. 7 из этих стран, уран не добывают и вынуждены его закупать.

      Прогнозы  МАГАТЭ на 15-20 лет вперед показывают стагнацию атомных мощностей  ЕС и США, умеренный рост в Восточной  Европе и бурное развитие атомной  энергетики в странах Азиатского региона, на который придется две трети прироста энергоблоков АЭС в период до 2010 года. Если в США строительство АЭС полностью прекратилось после аварии на Три-Майл-Айленд еще в 1979 году, а в Западной Европе оно, как считается, завершилось с вводом в эксплуатацию несколько лет назад энергоблока Civaux-2 во Франции, то в Южной Корее планируется до 2015 г ода построить 14 энергоблоков, а в Японии до 2010 года -10-13. Общий объем ядерной программы Китая оценивается в 40 млрд. долларов США, в стадии строительства - 6 энергоблоков. Ведутся строительные работы в Индии и Северной Корее. Для растущей Азии атомная энергетика не только источник относительно дешевой энергии (75% издержек - затраты на персонал), но и вопрос престижа, а также способ развивать ядерную военную программу.

 

      3.4 Динамика добычи урана в России

 

      Однако  потребности России в уране не исчерпываются нуждами атомной  энергетики, так как Россия является одним из крупнейших экспортеров  атомного топлива, занимая около 40 % этого мирового рынка. При этом экспортируется в основном высокотехнологичная продукция – топливные сборки и НОУ, что является чрезвычайно выгодным.

      С учетом экспорта потребность России в уране уже в 2005 г. составляла около 17 тыс. т при собственном  первичном производстве 3,2 тыс. т. Покрытие дефицита осуществлялось за счет импорта (давальческий уран, поставки "хвостов" для дообогащения и закупки природного урана), а также из вторичных источников, в том числе складских резервов.

      Если  принять, что экспортные потребности будут сокращаться пропорционально росту потребности собственной энергетики, т.е. общая потребность практически будет стабилизирована на современном уровне, то накопленная потребность в уране на 2020 г. составит около 260 тыс. т и превысит возможности первичного производства на собственной базе в 2,5 раза.

      Накопленный дефицит, рассчитываемый с учетом собственной  добычи, объема вторичного производства и роста объема импорта, в основном за счет поставок урана совместными  добывающими предприятиями, создание которых планируется в Казахстане и Узбекистане, составит 60-70 тыс. т.

      Покрыть этот разрыв за счет дальнейшей интенсификации добычи (в том числе и на зарубежной базе), по-видимому, будет невозможно, поскольку для этого необходимо уже в 2010 г. ввести дополнительные мощности на 6 тыс. т, более чем удвоив принятые в вышеприведенных расчетах. Даже если не учитывать технические трудности, а также вопросы финансирования и исходить единственно из наличия запасов, на ввод таких дополнительных мощностей элементарно не хватит времени. Их следовало начинать создавать еще пятилетку назад, однако активных действий в этом направлении не предпринимается и сейчас.

      По  этой же причине на возможности производства урана в стране в период до 2020 г. вряд ли могут оказать влияние и какие-то новые геологические открытия. С учетом сроков оценки, разведки и освоения месторождений, которые еще предстоит выявить, появления продукции вновь создаваемых предприятий на рынке можно ожидать только после 2020 г.

      По-видимому, дефицит урана в период до 2020 г. придется погашать или развитием импорта, т.е., по существу, ограничивать экспорт только услугами по изотопному обогащению и изготовлению топлива, или дальнейшим сокращением экспортных поставок.

      При реализации планов развития добычи Россия к 2020 г. сократит известные запасы урана в недрах примерно на 100 тыс. т. Большая доля этого количества будет извлечена из недр Стрельцовского района, где остаточные запасы сократятся на 60-70 %. При этом их качество еще более ухудшится, а себестоимость получения урана возрастет. Обеспеченность действующего производства на базе Стрельцовского района после 2020 г. сократиться до 7-8 лет. Следовательно, в период 2020-2030 гг. Россия, располагая развитыми мощностями АЭС, может лишиться важнейшего источника уранового сырья, заменить которое практически будет нечем, если не будет найден новый ураново-рудный район, запасы которого будут способны послужить такой заменой.

 
 

 

5. Специальная часть

 

      Технико-экономическое  обоснование применения технологии кучного выщелачивания для переработки бедных урановых руд на ОАО «ППГХО»

 

         В ОАО «ППГХО» используются  три взаимосвязанных способа  производства закиси – окиси  урана:

1. Горно-металлургический способ (добыча богатых руд системой «нисходящая слоевая выемка с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и её дальнейшая переработка на ГМЗ по полной схеме).
2. Подземное выщелачивание бедных руд с предварительным дроблением в недрах.
3. Кучное выщелачивание - (добыча рядовых руд  с «системой подэтажных штреков с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью» + кучное выщелачивание).

           Все запасы руд в недрах  делятся на сорта по способу  производства природного урана  и подготавливаются к отработки  для каждого способа отдельно.

           Руда, выдаваемая из шахт разделяется на богатую, рядовую и забалансовую.

          Богатая руда направляется на  металлургический завод для переработки  по полному циклу.

      Рядовая руда после дробления мелких кусков направляется на площадку выщелачивания. При этом извлечения урана из руд  методом кучного выщелачивания  составляет в среднем 77%, колеблясь  в зависимости от состава вмещающих  пород от 65% до 85 %

 
 

      6.1  Технические показатели кучного выщелачивание бедных руд

 

      Технологическая схема предусматривает извлечение полезных компонентов методом кучного  выщелачивания из крупнокусковых фракций  бедно-балансовых руд.