Poznaj atom

Kazachstan - uranowy lider

Wtorek 27 listopada 2012

W 2011 r. w Kazachstanie wydobyto 19 450 ton uranu, ponad jedną trzecią całego światowego wydobycia. Kazachstan, który posiada około 15% znanych zasobów uranu na świecie, od dwóch lat jest jego największym dostawcą.

Kazachstan został największym producentem uranu już w 2009 r., mając 28-procentowy udział w rynku. W 2011 r. wzrósł on jeszcze do 35 proc. Poziom wydobycia ma znacząco rosnąć jeszcze do 2018 r. Kraj ten planuje ponadto rozbudowywać swoje fabryki paliwa do elektrowni jądrowych (obecnie posiada zakład konwersji i fabrykę pastylek paliwowych), aby do 2015 r. zaopatrywać 30% światowego rynku paliwa jądrowego.

Według planu

Ten wyjątkowy wzrost znaczenia kazachskiego uranu dla światowego rynku nastąpił w ciągu zaledwie dekady. Kraj ten był ważnym producentem uranu od pół wieku, jeszcze w czasach kiedy wchodził w skład sowieckiego imperium. Na przestrzeni ostatnich dwunastu lat produkcja uranu w Kazachstanie wzrosła niemal dziesięciokrotnie, z 2200 ton do 19450 ton. Obecnie roczna wydajność produkcji jest określana na 20 tys. ton, ale do 2018 r. planuje się uruchomienie kolejnych kopalń, przez co będzie ona mogła wzrosnąć do 25 tys. tU/rok. Do 2020 r. potencjał kopalń w Kazachstanie może sięgnąć 27-28 tys. ton rocznie. Przedstawiciele operatorów zapewniają jednak, że w razie zwiększonego popytu, wielkość produkcji można w krótkim czasie zwiększyć nawet o 30%.

Z 17-tu działających w 2009 r. kopalń, 5 stanowiło własność firmy wydobywczej Kazatomprom, a pozostałe to joint ventures z zagranicznymi właścicielami. Kazatomprom jest państwową firmą powołaną w 1997 r. do nadzoru nad eksploatacją i wydobyciem, a także handlem uranem. W 2008 r. władze firmy zapowiedziały, że do 2015 r. zamierzają dostarczać 30% światowego uranu, a poprzez przedsięwzięcia joint venture objąć 12% rynku konwersji uranu, 6% rynku wzbogacania uranu i 30% rynku paliwa dla elektrowni jądrowych.

Plan ten jest skutecznie realizowany. Kazatomprom zawarł strategiczne porozumienia z Rosją, Japonią i Chinami, a także objął udziały w firmie Westinghouse. W produkcję kazachskiego paliwa jądrowego angażują się Kanada i Francja. Współpraca ta wykracza często poza ramy wydobycia czy produkcji. Na przykład Toshiba współtworzyła w 2008 r. instytut badań nad energią jądrową w mieście Kurczatow k. Semipałatyńska, wyposażony w trzy reaktory do celów badawczych.

W głąb i z powrotem

Szybki rozwój wydobycia odbywa się za sprawą zastosowania metody otworowej (ISL – In Situ Leaching), polegającej na wpompowaniu pod powierzchnię ziemi substancji ługujących (wypłukujących), upłynniających skałę, a następnie wypompowaniu rozpuszczonych minerałów na powierzchnię. Przy pomocy tej metody, zwanej także metodą trawienia podziemnego, produkuje się na świecie 45% uzyskiwanego uranu (w 2011 r. 24,2 tys. tU). Początki jej zastosowania sięgają lat 50-tych ubiegłego wieku, natomiast znacząco wzrosło na świecie od 2000 r., kiedy to uzyskiwano tą metodą ok. 16% uranu. Uran pozyskiwany w ten sposób pochodzi głównie z Kazachstanu, dodatkowo ok. 2,5 tys. tU wydobywa się w ten sposób w Uzbekistanie, a mniejsze ilości w Stanach Zjednoczonych, Australii i Rosji.

Zależnie od podłoża geologicznego i układu wód podziemnych stosuje się ługowanie alkaliczne albo kwasowe – przy wykorzystaniu siarczanów.

W kopalniach Kazachstanu wydobycie odbywa się z warstw położonych na głębokości 100 do 300 m, niektóre złoża sięgają jednak 800 m w głąb. Według danych z 2007 r. z trzech kopalń, w których operatorem jest Uranium One, cena wydobycia wahała się od 8 do 10,5 USD za funt. Największą w Kazachstanie kopalnią ISL jest Inkai, gdzie uran występuje w wodonośnych piaskowcach na głębokości do 300 m. Na poziom ten wstrzykiwany jest kwas siarkowy, który rozpuszcza skałę. Skała, która jest wypompowywana na powierzchnię, zawiera średnio 0,1% uranu, który wychwytywany jest przy pomocy żywic jonowymiennych. Następnie woda jest utleniana i ponownie wpompowywana do skały. Uran natomiast jest odzyskiwany z żywicy i wysuszany do postaci U3O8. Proces jest powtarzany aż do wypłukania uranu ze złoża, a następnie wody podziemne są przepłukiwane aby osiągnęły pierwotny skład. Cykl jest zamknięty i woda nie powinna trafiać poza obieg kopalni. Cały teren zabezpieczają kontrolne studnie, przy pomocy których monitoruje się, aby przepompowywana woda nie wyszła poza zamknięty obieg kopalni. Ponadto wpompowywane jest mniej wody niż wypompowywane, aby upewnić się, ze nie odkłada się ona w złożu.

Kopalnie ISL w Kazachstanie wymagają większych ilości kwasu siarkowego ze względu na znaczny poziom węglanów w skale uranonośnej. Zużycie kwasu siarkowego sięga 70-80 kg kwasu na pozyskany kilogram uranu (co stanowi ok. 15%-20% kosztów eksploatacji). Dla porównania w kopalni Beverley w Australii zużycie kwasu siarkowego sięga 3 kg na kg wydobytego uranu.

W 2010 r. w Kazachstanie działało 19 kopalń ISL. W 2009 r. potwierdzone i prognozowane zasoby w cenie poniżej 130 dolarów za kg sięgały 651 tys. tU i niemal w całości dostępne były do eksploatacji tą metodą.
 

Facebook