Существование и развитие атомной энергетики - по крайней мере, в её нынешнем виде - невозможно без поставок урана. Растущий интерес к мирному атому заставляет внимательнее относиться к прогнозам о наличии урановых ресурсов, а также искать новые, нестандартные пути добычи урана.

В начале ноября в штаб-квартире МАГАТЭ состоялся международный семинар "Уран из нетрадиционных источников". Сделанные на нём доклады доступны на официальном сайте атомного агентства.

600 тысяч тонн урана не было использовано как топливо

Анализу текущего положения дел на урановом рынке и ожидающих его вызовов был посвящён доклад представителя МАГАТЭ Яна Слезака (Jan Slezak).

Глобальный урановый рынок всегда описывали в таких терминах, как "нетранспарентный", "нестабильный" и "непредсказуемый". Свою роль в этом сыграла двойственная природа атомного сектора - в уране нуждаются как гражданские предприятия, так и военные ведомства.

До конца холодной войны производство урана существенно опережало суммарные гражданские потребности. На первых этапах уран попадал в руки военных и использовался для создания ядерных арсеналов. Начиная с 70-ых годов, избытки урана уходили на создание коммерческих запасов.

В 90-ые годы ситуация изменилась коренным образом. Сейчас уровень добычи отстаёт от потребностей примерно в два раза, и дефицит урана покрывается за счёт вторичных источников.

Этот и следующий графики следует иметь в виду при любых обсуждениях проблемы гипотетического уранового голода, который якобы может угрожать нашей цивилизации в будущем. Необходимость расходовать уран на военные нужды привела к тому, что из почти 2,5 млн тонн урана, добытых за всё время существования атомного сектора, более 600 тысяч тонн не были израсходованы в качестве топлива для АЭС.

Если верить прогнозам, то все ведущие урановые державы планируют резкое увеличение добычи. Сведя воедино строчки из пресс-релизов, можно получить благостную картину - к 2015 году темпы добычи урана сравняются с его потреблением в гражданском атомном секторе. Планы по добыче регулярно пересматриваются в сторону повышения, и особенно это стало заметным после резкого скачка цен на U₃O₈ на спотовом рынке.

Но критерием истины является практика, а она показывает, что все принимавшиеся за последние 10-15 лет планы по наращиванию добычи не исполнялись. Из следующего графика видно, что добыча урана западными компаниями продолжает колебаться вокруг уровня 1997 года, невзирая на все обещания по её увеличению.

Конечно же, всерьёз говорить об урановом голоде не приходится. Геологи находят всё новые и новые месторождения урансодержащих руд. Но нужно признать, что долгие годы газовой паузы и низких цен на уран не способствовали интересу к уран-добывающей отрасли, и многое делалось с большим опозданием.

Общие разведанные запасы урана на нашей планете более чем достаточны для успешного развития атомной энергетики. Но большие запасы не обязательно означают большие объёмы добычи урана.

Если урановый рынок останется нестабильным и непрозрачным, если на него не придут инвестиции, если не появятся государственные инициативы по поддержке уран-добывающей отрасли и если не будут устранены все трения и недовольства общественного мнения, то для атомщиков могут в будущем настать трудные времена.

Нетрадиционные ресурсы

Общий обзор нетрадиционных источников урана на семинаре представил Анри Шнелль (Henry Schnell) из компании "AREVA NC".

В начале своего выступления он затронул определения. Согласно Красной книге МАГАТЭ, традиционными ресурсами считаются такие ресурсы, из которых уран получается как первичный продукт, попутный продукт или важный побочный продукт.

Нетрадиционными ресурсами, по Красной книге, считается уран, содержащийся в фосфатах, рудах цветных металлов, карбонатитах, чёрных сланцах и лигнитах (буром угле).

В новой версии Красной книги будут включены также упоминания и о других ресурсах - например, о рудах с крайне низким содержанием урана, имеющихся в Намибии. Докладчик напомнил об отвалах ГОКов, морской воде, минеральных песках, угольной золе и отходах металлургической промышленности.

Фосфориты морского происхождения содержат незначительные примеси урана с концентрациями 0,01-0,015% U₃O₈. Основные регионы, где ведётся добыча фосфатов - Азия (Марокко, Иордания и другие ближневосточные страны) и США (Флорида и Огайо). Известны примеры - в частности, во Флориде - получения урана как побочного продукта при производстве фосфорной кислоты.

В бурых углях и в прилегающих к ним слоям глины и песка происходит минерализация урана. Известные крупные месторождения лигнитов находятся в Греции, США (Северная и Южная Дакоты), на западе Австралии и в ЮАР.

К сложностям извлечения урана из лигнитов следует отнести то обстоятельство, что в них отсутствуют оформленные уран-содержащие минералы. Требуется использовать специализированные методики для выделения урана, основанные на окислении или обжиге угля.

В сланцах минерализация урана имеет место на органической части породы. Уран также конседиментационно распределён в чёрных пиритовых сланцах. Запасы урана в сланцах достаточно велики в Швеции, США, Узбекистане, Германии и Китае. Ни одно из таких месторождений до сих пор не признано пригодным для коммерческой разработки, хотя Япония проявляет интерес к узбекистанским резервам.

Французский докладчик рассмотрел и другие примеры нетрадиционных ресурсов. Среди прочего, это повторная обработка отвалов горных пород, накопившихся на урановых ГОКах, совмещённая с извлечением из них других ценных металлов - например, золота.

Проводятся исследования в поисках экономичного пути извлечения урана из морской воды. Его содержание в воде мало - 3,3 мг урана на кубометр. Но из-за огромного общего объёма морской воды тема о перспективности добычи из неё урана всплывает вновь и вновь.

Не стоит пренебрегать и угольной золой. В 60-ые и 70-ые годы из неё в Соединённых Штатах было получено 1100 тонн урана. Сейчас в этом направлении совместно работают канадские и китайские компании. По оценкам специалистов, в золоотвалах "усреднённой" угольной станции может быть накоплено до 1000 тонн урана.

Индийские приоритеты

Страдающая от нехватки урана Индия уделяет поискам нестандартных путей особенное внимание. Индийские атомщики подробно анализируют возможности получения урана при добыче фосфатов, монацитов и сланцев, а также из золы угольных станций.

По фосфоритам в Индии известно более 65 крупных месторождений. Содержание урана на них не слишком велико, однако в некоторых случаях оно может достигать 0,12% U₃O₈, как в штате Мадья Прадеш.

Общие известные запасы монацита в Индии составляют 10,7 млн тонн. В первую очередь, этот минерал интересен своим содержанием тория - почти 850 тысяч тонн по Th. Но количество скрытого в монаците урана представляет для индийцев интерес - 27 тысяч тонн по урану.

С особенным вниманием индийские атомщики смотрят на золу бурых углей. По их расчётам, ежегодно золоотвалы индийских ТЭЦ пополняются 120 тоннами U₃O₈. Поиски урана ведутся также в плайях Раджастана - плоских изолированных сухих бассейнах с природной дренажной системой, периодически подвергающихся наводнениям и в результате аккумулирующих множество ценных минералов.

От солончаков до морской воды

Пальму мирового лидерства по запасам фосфатов удерживает Марокко. Оно готово стать также и лидером по добыче "фосфатного" урана.

Как напомнил на семинаре докладчик из Марокко, бельгийская компания PRAYON получила в этой стране, как минимум, 690 тонн урана в виде побочного продукта при разработке фосфатных месторождений.

По оценкам, которыми оперируют в Марокко, всего в мире фосфатные компании могли бы выдавать в год до 3700 тонн урана. Марокко считает, что на его долю могло бы приходиться до 2840 тонн из общего количества. В октябре 2007 года королевство подписало соглашение с группой AREVA о сотрудничестве в этой сфере.

Китай откровенно признаётся, что буквально до последнего времени совершенно не задумывался над нетрадиционными источниками урана, хотя в работах отдельных китайских учёных ставились вопросы об одновременном развитии фосфатной и урановой добывающей промышленности. Тем не менее, первый крупный проект по нетрадиционным ресурсам стартовал в Китае только в 2009 году.

Первые выводы, полученные китайцами, в общем и целом соответствуют стандартным китайским заявлениям. Потенциал нетрадиционных источников урана в КНР интересен, но требует дополнительного изучения - в том числе, создания методов для его надёжной оценки.

Перед Бразилией, так же как и перед многими странами третьего мира, стоит задача выйти на самодостаточность по урану. Естественно, что нетрадиционные источники сырья здесь были подвергнуты внимательному изучению.

Позиция бразильских атомщиков, представленная в Вене, на сегодняшний день выглядит так - страна сможет обеспечить себя ураном, не прибегая к нестандартным способам. Нетрадиционные источники могли бы заинтересовать частный капитал, но Бразилия не намеревается допускать приватизации уран-добывающей промышленности.

Единственное исключение составит проект "Санта-Китерия" (Santa Quiteria) по разработке месторождений фосфатов. Он привлекателен достаточно высоким содержанием U₃O₈ - от 0,19% до 0,63%.

Любой семинар по нетрадиционным ресурсам урана не может обойтись без обсуждения вопроса о морской воде. На сей раз к этой проблематике обратился докладчик из Японии.

По его мнению, "морской" уран находится у самой границы, отделяющей экономически нецелесообразные и потенциально выгодные технологии извлечения металлов из вод морей и океанов. Объёмы НИОКР для извлечения урана не будут чрезмерно велики, и исследования в данном направлении стоило бы продолжить.

Всего в морской воде содержится 4,5 млрд тонн урана, то есть, на три порядка больше, чем было добыто за всё время существования атомной отрасли. Весь вопрос состоит в том, как его извлечь эффективным образом. Начиная с 60-ых годов, учёные ищут адсорбенты, способные задерживать уран.

Последние результаты, достигнутые в Японии, вселяют сдержанный оптимизм. В ходе экспериментальной программы японским специалистам удалось выделить из проб морской воды около килограмма урана. Их оценка себестоимости всего лишь в два раза превышает текущие спотовые цены на уран. Если японцы не ошибаются, то добыча урана из морской воды станет экономически выгодной при спотовых ценах выше 100 долларов за фунт U₃O₈.

Все тексты презентаций семинара "Уран из нетрадиционных источников" доступны по адресу http://www.iaea.org/OurWork/ST/NE/NEFW/nfcms_rawmaterials-UnConv-presentations.html.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 26.12.2009

Темы: Уран