Огляд технологій та перспективи підземного видобутку уранової сировини

Борис Андрєєв Євген Брижевський
Отримано 20.12.2024, Доопрацьовано 18.04.2025, Прийнято 30.06.2025
Анотація

Актуальність дослідження підземного видобутку урану зумовлена зростанням потреби у стабільному постачанні ядерної сировини для атомної енергетики, яка розглядається, як один із ключових факторів енергетичної безпеки в умовах глобальної енергетичної кризи. Враховуючи обмеженість високоякісних руд та необхідність розробки низькосортних покладів, особливу увагу привертає впровадження сучасних технологій вилуговування урану безпосередньо в підземних блоках. Метою роботи було дослідження та оцінка ефективності блочного підземного вилуговування урану з урахуванням геологічних умов родовищ України, а також визначення перспектив застосування цього методу для підвищення економічної ефективності гірничодобувних підприємств. У процесі дослідження використано методи аналізу геологоструктурних особливостей родовищ, моделювання процесів вилуговування, а також техніко-економічне оцінювання застосування блочного вилуговування в умовах українських родовищ. Застосовано порівняльний аналіз традиційних методів видобутку урану та новітніх технологій підземного вилуговування. Основні результати показали, що блочне підземне вилуговування дозволяє суттєво знизити витрати на видобуток та переробку низькосортних уранових руд, мінімізувати екологічний вплив на довкілля та підвищити рентабельність підприємств. Дослідження підтвердили, що геологічні та гідрогеологічні умови уранових родовищ в Україні є сприятливими для впровадження цієї технології. Застосування блочного вилуговування дозволяє розширити сировинну базу за рахунок залучення бідних та некондиційних руд, які раніше не розглядалися для промислової розробки. Практична цінність роботи полягає у можливості підвищення економічної ефективності гірничодобувних підприємств, зниженні витрат на видобуток та переробку руд, а також зменшенні негативного впливу на навколишнє середовище. Запровадження підземного блочного вилуговування сприятиме сталому розвитку уранової промисловості України

Ключові слова:
блочне підземне вилуговування; гірничо-хімічна технологія; уранові родовища; низькосортні руди; ядерна енергетика

Взято з Том 59, № 1, 2025

Сторінки 33–41

Використані джерела ЦИТУВАТИ
  1. Bai, Z., Zhao, X., Zhang, J., Wu, F., & Tang, Q. (2023). Optimisation of uranium-radium co-leaching from uranium ore. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 332, 1841-1845. doi: 10.1007/s10967-023-08892-7.
  2. Donskyi, M.O., Syomka, V.O., Sukach, V.V., Ivanov, B.N., Bondarenko, S.M., & Belskyi, V.M. (2023). The features of distribution of uranium of albitites of the Novokostiantynivka and the Partyzanske deposits. Geochemistry and Ore Formation, 44, 14-32. doi: 10.15407/gof.2023.44.014.
  3. Goyal, P., Sengupta, A., Srivastava, A., Mukherjee, S., Rout, V.V., & Mohapatra, P.K. (2024). In-situ-generated fluoride-assisted rapid dissolution of uranium oxides by ionic liquids. Inorganic Chemistry, 63(8), 3275-3284. doi: 10.1021/acs.inorgchem.3c04075.
  4. Guihe, L., & Jia, Y. (2024). A review of in situ leaching (ISL) for uranium mining. Mining, 4(1), 120-148. doi: 10.3390/mining4010009.
  5. Harel, M., & Suqier, P. (1970). Report of France at the international symposium on uranium extraction from uranium ores and other sources No. M 154/4. Retrieved from https://inis.iaea.org/records/en147-9nm12.
  6. IAEA. (2019). Uranium production cycle selected papers 2012-2015. Retrieved from https://surl.lt/pqceiz.
  7. IAEA. (2022). Recent developments in uranium exploration, production, and environmental issues. Retrieved from https://wwwpub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1463_web.pdf.
  8. IAEA. (2023). Advances in uranium ore processing and recovery from non-conventional resources. Retrieved from https://www. iaea.org/publications/3542/advances-in-uranium-ore-processing-and-recovery-from-non-conventional-resources.
  9. Jin, R., Yu, R., & Miao, P. (2023). Basin uranium mineralization law. In Geological background of sandstone-type uranium deposits in Ordos Basin, Northwest China (pp. 325-356). Singapore: Springer. doi: 10.1007/978-981-19-6028-4_5.
  10. Kucha, P.M. (2013). Substantiation of technology and parameters of underground mining operations during block leaching of uranium from rock ores. (Doctoral thesis, Kryvyi Rih National University, Kryvyi Rih, Ukraine).
  11. Luo, X., Zhang, Y., Zhou, H., He, K., Zhang, B., Zhang, D., & Xiao, W. (2022). Pore structure characterization and seepage analysis of ionic rare earth orebodies based on computed tomography images. International Journal of Mining Science and Technology, 32(2), 411-421. doi: 10.1016/j.ijmst.2022.02.006.
  12. Lyashenko, V.I., Dudar, T.V., Stus, V.P., & Shapovalov, V.A. (2024). Improvement of combined technologies for underground block leaching of metals from off-balance and substandard ores. Environmental Safety and Natural Resources, 52(4), 5-27. doi: 10.32347/2411-4049.2024.4.5-27.
  13. Lysenko, O.A., & Bakarzhyiev, А.Kh. (2019). State and prospects of the uranium raw material base of Ukraine. Mineral Resources of Ukraine, 1, 11-17. doi: 10.31996/mru.2019.1.11-17.
  14. Meng, L., Ning, H., Jiang, W., Sheng, Y., Wang, W., & Tang, C. (2024). Comprehensive study on hydrogeological conditions and suitability evaluation of in situ leaching for sandstone-hosted uranium deposit in Erlian Basin. Water, 16(19), article number 2785. doi: 10.3390/w16192785.
  15. NEA. (2022). Uranium 2021: Resources, production, and demand. Paris: OECD Publishing.
  16. Reinisch, E.C., & Henderson, B.G. (2023). Spatio-temporal analysis and volumetric characterization of interferometric synthetic aperture radar-observed deformation signatures related to underground and in situ leach mining. Journal of Applied Remote Sensing, 17(4), article number 044511. doi: 10.1117/1.JRS.17.044511.
  17. Stupnik, M., Kalinichenko, V., Fedko, M., Kalinichenko, O., & Hryshchenko, M. (2020). The study of the stress-strain state of the massif in mining uranium at “VOSTGOK” deposits. E3S Web of Conferences, 166, article number 03006. doi: 10.1051/ e3sconf/202016603005.
  18. Tsoy, B., Myrzakhmetov, S., Yazikov, E., Bekbotayeva, A., & Bashilova, Y. (2021). Application of radio-wave geointoscopy method to study the nature of spreading the solutions in the process of uranium underground leaching. Mining of Mineral Deposits, 15(4), 1-7. doi: 10.33271/mining15.04.001.
  19. UNECE. (2019). Redesigning the uranium resource pathway. Geneva: United Nations.
Andreev, B., & Bryzhevskyi, Ye. (2025). Overview of technologies and prospects for underground uranium mining. Mining Journal of Kryvyi Rih National University, 59(1), 33-41. https://doi.org/10.31721/2306-5435-2025-1-33-41
uk