החלפת in-situing (ISL), המכונה גם שחזור in-situ (ISR), מייצגת שינוי פרדיגמטי במיצוי אורניום – אחד שנע הרחק מבתי-התא הפתוחים והכרייה התת-קרקעית הקונבנציונאליים לכיוון גישה ממוקדת יותר, תת-קרקעית.על ידי פירוק אורניום ישירות בתוך הגוף אוה ומשאב את הפתרון אל פני השטח, ISL מונעת הרבה מההפרעה הפיזית הקשורה לכרייה המסורתית.

מה זה In-situ Leaching?

היטל In-situ הוא טכניקת כרייה שמוציאה אורניום מבלי להסיר את אומת הסלע המיותר מן הקרקע.התהליך מתחיל על ידי קידוח סדרה של בארות לתוך האקפר האנרגום-הנושא.הזרקה מספקת פתרון של נוזל-האורניום המורכב היטב ממי קרקע טבעי מועשר עם חמצן (כמו חמצון) ולפעמים פחמן דו-חמצני או דו-קרב כדי לשמור על pH - כדי ליצור את החמצן המורכב באופן טבעי (בדרך כלל) לתוך המינרלים).

הכימיה פשוטה אך חייבת להיות נשלטת בדיוק.חמצן (שלעתים קרובות מתווספת כמתמ"ג) או גז חמצן מומס) מחמצן את האורניום הלא-מסולי יחסית (IV) אורניום (VI), אשר לאחר מכן מהווה מתחם יציב עם סטיות פחמן.הפתרון ההר מוחזר לצמח עיבוד, שבו אורניום התאושש באמצעות החלפת או מיצוי, ולאחר מכן מחוספס, יבש, יבש, וריק כמו: HDF2gic).

ISL הוא רק אפשרי בתנאים גיאולוגיים ספציפיים: הגוף האור חייב להיות חדיר ומוגבל על ידי שכבות בלתי ניתנות להגדרה מעל ומתחת, למנוע את פתרון הניתוק מן הגירה מחוץ לאזור היעד. כריונות אורניום מאופקים על ידי חולסטון הם אידיאליים בגלל חוסר יכולתם הטבעית ואת נוכחות של צמצום התנאים שמתמקדים אורניום.

היתרונות של In-situ Leaching

הערעור העיקרי של ISL שוכן על טביעת הרגל המצומצמת שלה על פני השטח ועוצמה נמוכה יותר של הון בהשוואה לכריית קונבנציונלית. להלן הם היתרונות העיקריים, כל אחד עם השלכות משמעותיות על הכלכלה וה קבלה הקהילתית.

יתרונות סביבתיים

מכיוון ש-ISL אינה דורשת בורות פתוחות גדולות, מנהרות תת-קרקעיות, או סילוק פסולת נרחב, היא מייצרת הרבה פחות הפרעה פיזית.הסרה של הצמח, שחיקה באדמה ופירוק בתי הגידול מצטמצם.אין סכרים בזנבים במובן המסורתי, אם כי צמחי עיבוד מייצרים כמויות קטנות של פסולת מוצקה.ה-השיטהSL משתמשת גם פחות מים באופן כולל כאשר מחזור אנרגיה ממוטב, והיא מונעת מבעיות חומצה נמוכה של IF) מ-FD.

עלויות יעילות

(הפרויקטים של ISL דורשים הוצאות הון נמוכות משמעותית מכיוון שאין צורך בציוד חפירות, מילימטרים מחץ או מתקני ניהול זנב גדולים.עלויות תפעול הן גם תחרותיות: פחות עובדים נדרשים למיצוי, וצמח העיבוד יכול להיות מודולרי ופשוט יחסית על פי איגוד הגרעין העולמי (FLT:0WNAFLT:1), עלויות הייצור של ISL יכולות להיות נמוכות כמו 20–303 ליטרים ל-F3 ליטרים נמוכים יותר.

בטיחות בטיחות בטיחות בטיחות

היעדר הבורים הפתוחים והעבודה המחתרתית מבטלת רבים מההיבטים המסוכנים ביותר של כרייה.פועלים אינם חשופים לסלע נופל, פליטות דיזל בחללים מוגבלים, או עבודה פיזית כבדה.חשיפה לקרינה קלה יותר לשליטה מכיוון שהאור נשאר ללא הפרעה תת-קרקעית; תחנת עיבוד פני השטח מטפלת בפתרונות ולא במתקנים יבשים של ISL ליישם תוכניות הגנה קפדניות, כולל ניטור, מעשים אישיים, מניעת בקרה וחסידות של מוצרים הנדסיים.

אתגרים ודאגות

למרות היתרונות ברורים שלה, ISL אינה ללא אתגרים משמעותיים.הדאגה הבולטת ביותר היא הפוטנציאל לזיהום מים קרקעיים, הן במהלך פעולות ולאחר סגירת נושאים אחרים כוללים מורכבות רגולטורית, הצורך בהבנה גיאוכימית ספציפית באתר, ואת היציבות ארוכת הטווח של אקוויפרים משוחזרים.

סיכון למים מזהמים

על ידי עיצוב, ISL מציגה כימיקלים לתוך אקוויפר.למרות אזור היעד מוגבל על ידי מחסומים גיאולוגיים טבעיים, תמיד קיים סיכון כי פתרון ה- leach יכול לעבור לתוך אקוויפר מים טריים הסמוכים דרך תקלות, חקיקת היטב חסומה היטב היטב, או מפלטים נטושים (גם בתוך אזור הייצור, הכימיה של המים הקרקע משתנה: pH עשוי להשתנות, מתמוסס, עקבות מוצקים, כמו מתכות, או חדלים, כדי לרסן, כדי למנוע את איכות).

מסגרות תגמול, כגון אלה שאוכפים על ידי ועדת הפיקוח הגרעיני של ארה"ב (ראה קונסול:0) ,NRCFLT:1), דורשות אפיון בסיסי מפורט, ניטור רציף, ותוכנית שיקום לפני רישיון ISL מוענקת.עם זאת, שיקום מורכב: פשוט לסתום את האקפר עם מים נקיים לא יכול להפוך את השינויים הגיאוגרפיים.

סליחות ו- Permitting Hurdles

ISL כפופה למסגרת רגולטורית כפולה במדינות רבות: חוקי כרייה שולטים במיצוי, בעוד סוכנויות סביבתיות לפקח על איכות המים והבטיחות הקרינה.תהליך ההיתר יכול לקחת שנים, במיוחד כאשר התנגדות ציבורית עולה על סיכונים נתפסים לשתייה מים.בארצות הברית, פרויקטים חדשים של ISL חייבים לקבל רישיון חומרי מ- NRC (או הסכם), פטור מסוכנות הגנת הסביבה (EPA) תחת חוק המים הבטוחים, אך גם במדינות אוסטרליה, יש מגבלות דומות.

גיאולוגי ומבצעי Constraints

לא כל הפקדות אורניום ניתנות ל- ISL. גוף האור חייב להיות חד-משמעי ו הידרולוגי מוגבל; היווצרות עשירי חימר או שבור מאוד יכול לגרום לתקשור, יעילות לא-אפילו גורפת, ושיקום אורניום גרוע.נוכחות של מינרלים תגובתיים - כגון pyrite או calcite - יכול לצרוך oxidants או precipitates לשבת אורניום, בנוסף ריכוזים גבוהים של חומרים גמישים יכול להיות מופחתים, כדי להפחית את רמות של חומרים גמישים.

משמרות סביבתיות ועיסוקים טובים ביותר

כדי להתמודד עם האתגרים האלה, תעשיית ISL פיתחה חבילת של שיטות הטובות ביותר, אשר, כאשר מוחל בקפידה, יכול למזער סיכונים סביבתיים.פרקטיקות אלה מופצות בהנחיות של IAEA, איגוד הגרעין העולמי, הרגולטורים הלאומיים.

עיצוב ואינטגרליות

בנייה באיכות גבוהה היא קו ההגנה הראשון.זריקת ובארות הייצור במקרה עם פלדה או PVC, ואת החלל annular הוא מלט על פני השטח.זה מונע פתרון הניתוק מבריחה אזור היעד.כמה מיתרים ובדיקות לחץ להבטיח שלמות לפני הפעלת פעילות, שדות היטב מעוצבים עם דפוס של הזרקת והפקה (למשל, 5 ריבוע) או מכילות יעילות מנפח) ולהפחית את ה-retra-retra-retra-remetreatives-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

ניטור מים

ניטור מים בזמן אמת הוא חובה.רשת של בארות ניטור מותקנת הן בתוך והן מחוץ לאזור הייצור, לעתים קרובות בתוך aquifers overlying ובסיסית. פרמטרים כגון pH, מוליכות חשמלית, חמצן מומס, אורניום, קורנום, ומתכות עקבות אחרות נמדדות באופן קבוע.כל סטייה מבסיס גורם תגובה מבצעית - הקטנת קצבי הזריקה, התאמה לכימיה, או הפסקת חיפוש לאתרים מודרניים.

מבצע שיקום

לאחר שהאורניום מתפורר, האתר נכנס לשלב שיקום.המטרה היא להחזיר את האקפר למצב שעומד בסטנדרטים של ניקוי מבוסס מראש.

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ביוירמידציה: 1FLT:1 injecting אורסטריטים אורגניים (למשל, אתנול או לקטטה) כדי לעורר חיידקים ילידים אשר להפחית את הפוטנציאל החמצן האדום, תוך אי-יציבות אורניום ומתכות אחרות כמו טרמפטים יציבים.
  • (ב) ייצוב:0Chemicalייצוב: FLT:1ure Add reagents כגון פוספט או אפס-שוויון ברזל כדי ליצור שלבים ללא פתורים או קומפלקסים של ברזל אורניום.

IAEA ממליץ על גישה של שני שלבים: שיקום פעיל במשך 1-3 שנים ואחריו תקופת ניטור ארוכת טווח (לעתים קרובות 5-10 שנים) כדי לאשר יציבות. סוכנויות רגלטוריות עשויות לדרוש חיבור בטוח פיננסי כדי לכסות את עלות שיקום אם החברה הופכת לבלתי פתורה.

מחקר: Crow Butte, נברסקה

דוגמה טובה לשיקום ISL מוצלח היא פעולת Crow Butte ליד Crawford, נברסקה. מורשה בשנת 1991 ומופעל על ידי קמקו, האתר השתמש במי קרקעי-enhanced חמצן כדי לחלץ אורניום מאבן חול מוגבלת aquifer. במהלך החיים התפעוליים שלה, החברה מיושמת ניטור נרחב ושמור על איזון ההזרקה הדוקה.

עתידה של החלפתם

בעוד העולם מתמודד עם האתגרים הכפולים של שינויי האקלים וביקוש לאנרגיה עולה, כוח גרעיני נראה יותר ויותר כאפשרות מבוססת פחמן נמוכה אמינה.מגמה זו מניעה את הריבית באבטחת אספקת אורניום מקומית, אשר בתורו מתמקדת תשומת לב ב-ISL כשיטת החילוץ היעילה ביותר ומינימום פולשנית הזמין.

חידושים טכנולוגיים

המחקר מתקדם לשיפור יעילות גורפת ולהפחית את טביעת הרגל הכימית של ISL.One מבטיחה השדרה היא השימוש של מחמצן חלופי, כגון דור חמצן מאלקטרוליטיזה באמצעות כוח סולארי, צמצום הצורך בכימיקלים המועברים.אחר הוא היישום של מודלים נומריים לייעל את קצב ההשמה והזרקות בזמן אמת. אלגוריתמי למידת מכונה יכולים לנתח לחץ ועקביות נתונים כדי לזהות נתיבים זרימה מועדים מועדים ולהבטיח את הפעילות עם מכשירים הפעלה נמוכה יותר.

בנוסף, התפתחויות בטכנולוגיית חיישן החור מטה מאפשרות מדידה מתמשכת של ריכוז אורניום, pH ו- Redox פוטנציאל ישירות בבארות הייצור.זה מאפשר התאמות מהירות לכימיה של ה- leach וגילוי מוקדם של תקעים.חלק מהחברות מתנסות עם סוכנים מסלקים שיכולים להתמוסס אורניום ללא גיוס מתכות אחרות, שעלולים לפשט את שיקום.

Global הרחבה ו-New Deposit Types

קזחסטן היא היצרנית הדומיננטית של ISL, המונה למעלה מ-40% מהתפוקה הגלובלית של אורניום (ISL) עוד פעולות ISL גדולות קיימות באוסטרליה, אוזבקיסטן, ניז'ר, וארה"ב חוקרת נמצאת במדינות כמו בוטסואנה, טנזניה וברזיל, שם הופקדות חול-עופות כבר זוהו.מחקר בודק גם את הכדאיות ההשקעה של ISL לטיפוסים אחרים, כולל חומרים הקשורים אורניום, בעוד שעדיין לא ניתן לזהות, בעוד שמקובלים אלה, בעוד שעדיין לא ניתן לזהות את המשאבים הטכניים בנמיביה.

אבולוציה

(התקנות ברחבי העולם צוברות ניסיון עם ISL ומצריכות את דרישותיהם.יש מגמה לסטנדרטים המבוססים על ביצועים המציינים תוצאות מקובלות (למשל, רמות מחוסמות מקסימליות בעקביות) ולא כללי עיצוב מוקדמים.זה מאפשר למפעילים גמישות לחדש תוך שמירה על תוצאות SL בו זמנית, מעורבות ציבורית הופכת יותר מובנית, עם ייעוץ קהילתי חובה ופרק עצמאי (IFEA) ל-IFTM, אשר יש מסגרת אבטחה כוללת של 1.

כתובת: Public Perception

למרות היתרונות הטכניים שלה, ISL מתמודדת עם ספקנות של קהילות מקומיות וקבוצות סביבתיות שמדאיגות על זיהום ארוך טווח והמורשת של מכרות נטושות. תקשורת טראנס, ניטור עצמאי, ומחויבויות גלויות לשיקום (כגון אג"ח אבטחת פיננסי וקרנות ניהול לטווח ארוך) יכול לעזור לבנות אגודות אמון.

מסקנה

בהליכי החלפתם עומדים כחלופה משכנעת לכריית אורניום קונבנציונלית, המציעה יתרונות משמעותיים בטביעת משקל סביבתית, בטיחות ועלויות.עם זאת, היתרונות הללו הם תואמים על יישום קפדני של הבנה הידרוגולוגית, בקרת הנדסה ותובנות רגולטוריות.האתגרים של זיהום מים קרקעיים, שיקום וקבלה ציבורית הם אמיתיים, אך הם אינם ניתנים למדידה.עם חדשנות טכנולוגית מתמשכת, שקופה, ומחויבות אקולוגית כוח כדי להגביר את התפקיד הגרעיני, ככל שיהיה צורך, תוך כדי הפעלת כוח גרעיני יעיל יותר, תוך כדי הפעלת כוח מרכזי, תוך כדי הפעלת כוח מרכזי, תוך כדי הפעלת כוח מרכזי, תוך כדי צמצום, תוך כדי צמצום כוח מרכזי, תוך כדי הגבלת כוח מרכזי, תוך כדי שיפור משמעותי יותר, תוך כדי צמצום, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי הפעלת כוח גרעיני, תוך כדי הפעלת כוח גרעיני יעיל יותר, תוך כדי צמצום, תוך כדי הפעלת כוח גרעיני יעיל יותר, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי הפעלת כוח יעיל יותר, תוך כדי שיפור משמעותי, תוך כדי הפעלת כוח גרעיני יעיל יותר, בעוד שברשותי,