Một số nghiên cứu về chế biến quặng và xử lý thải của Viện công nghệ xạ hiểm

và cho những dự án cung cấp tài nguyên trong tương lai. Ngoài ra IAEA còn kết hợp với Cơ quan năng lượng nguyên tử (NEA) của tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) , để thiết lập về tình hình trữ lượng Urani và cung cấp những nguồn tin mới nhất theo định kỳ về tình hình trữ lượng , sản xuất và nhu cầu Urani .
Trữ lượng Urani được phân loại theo 2 hệ thống: theo hệ thống môi trường địa chất nơi chúng xuất hiện và theo cấp độ tồn tại chắc chắn kết hợp với vấn đề kinh tế của việc khai thác Urani.
III. 1. 1. các loại hình địa chất của mỏ urani
Tài nguyên Urani trên thế giới có thể phân loại thành 14 kiểu mỏ khác nhau theo các loại hình địa chất:
dạng trầm tích bất hợp chỉnh (uncomfomity related deposits)
dạng cát kết (sandstone deposits)
dạng cuội kết (Quazt pebble conglomerate deposits)
dạng mạch vỉa (vein deposits)
dạng dăm kết (breccia complex deposits )
dạng xâm nhiễm (intrusive deposits)
dạng phôtphorit (phosphorite deposits)
dạng dăm kết kiểu ống (collapse breccia pipe deposits)
dạng núi lửa phun trào (volcanic deposits)
dạng bề mặt (surficial)
dạng biến chất thay thế (metasomatite deposits)
dạngbiến chất trong trầm tích (metarmophic deposits)
13. dạng than non (lignite)
14. dạng mỏ đá phiến đen (black shale deposits)
III. 1. 2. Hệ thống phân loại trữ lượng Urani
Hệ thống phân loại tài nguyên của IAEA bao gồm 4 cấp. Tương ứng với các cấp trong hệ thống phân loại tài nguyên của Liên Xô cũ mà Việt Nam đã và đang áp dụng (Bảng III. 1) .
Bảng III. 1: Tương quan giữa hệ thống phân loại tài nguyên
của IAEA và của Liên Xô cũ
Tài nguyên đã biết
(Known resources)
Tài nguyên chưa làm rõ
(Undiscovered resources)
Tài nguyên có độ
chắc chắn hợp lý-
Reasonable Asured Resources
(RAR)
Tài nguyên dự báo bổ sung cấp I
-Estimated Addional Resources Category I
(EAR-I)
Tài nguyên dự báo bổ sung cấp II-
-Estimated
Addional Resources Category II
(EAR II)
Tài nguyên viễn cảnh-
-Speculative Resources
(SR)
A+B
C1
C2
P1
P2
P3
Các cấp trữ lượng được phân theo mức độ tồn tại của khu vực quặng được tìm kiếm (Căn cứ vào mức độ hiểu biết địa chất) . Cấp tài nguyên RAR (hay A, B, C1 theo phân loại của Liên Xô cũ) có độ tin tưởng tồn tại cao, còn mức độ tồn tại tin tưởng đối với cấp SR (hay P2, P3 theo phân loại của Liên Xô cũ ) là thấp nhất. Sai số của trữ lượng C2 là 60-80%, còn đối với cấp P sai số này là 80-100%.
Tiếp theo tài nguyên lại được phân theo chi phí sản xuất. Hiện nay giá thành sản xuất Urani được phân theo các cấp sau đây:
Ê 40 USD/kgU
40-80 USD/kgU
³ 130 USD/kgU.
Giá thành sản xuất kể trên bao gồm các chi phí sau đây:
Chi phí cho khai thác , vận chuyển và xử lý quặng Urani.
Chi phí cho quản lý chất thải và môi trường kèm theo, kể cả trong và sau khai thác
Chi phí bảo tồn các máy móc không hoạt động .
Chi phí đầu tư
Các chi phí gián tiếp
Chi phí thăm dò và phát triển mỏ.
Quan hệ giữa các cấp tài nguyên được thể hiện trong bảng 2. Theo chiều ngang là biểu thị mức độ tin tưởng về tồn tại thực tế của tài nguyên . Chiều thẳng đứng biểu thị tính khả thi về mặt kinh tế theo các cấp chi phí khác nhau.
Bảng III. 2: Sơ đồ phân loại tài nguyên của IAEA
³130 USD/kgU
RAR
(A+B+C1)
EAR-1
(C2)
EAR-II
(P1)
SR
(P2+P3)
80-130 USD/kgU
RAR
EAR-1
EAR-II
EAR-II
EAR-II
SR
40-80 USD/kgU
RAR
EAR-1
Ê40 USD/kgU
RAR
EAR-1
Trong bảng 2 đường đứt quãng giữa các ô ở cấp chi phí cao nhất biểu thị sự phân biệt về mức độ tin cậy trong trường hợp này không rõ ràng. Đường đứt quãng giữa các ô trong cột EAR-II cho thấy sự phân biệt về giá của cấp này không rõ ràng. Tài nguyên cấp SR thậm chí chỉ được phân biệt không rõ ràng về giá giữa hai loại ³ 130USD/kgU và <130USD/kgU. Những cấp được in đậm tương ứng với cấp tài nguyên đã biết và chi phí sản xuất Ê80USD/kgU , rõ ràng là những cấp tài nguyên quan trọng nhất vì có thể được đưa ngay vào quá trình sản xuất nhiên liệu.
III. 1. 3. tài nguyên-trữ lượng Urani của Việt nam
Trên lãnh thổ Việt Nam, urani đã được phát hiện rộng rãi trên nhiều địa hình với các tuổi địa chất khác nhau. Quặng hóa tập trung nhiều ở Trung Trung Bộ và Tây Nguyên, Việt Bắc và Tây Bắc.
Dự báo tài nguyên urani của Việt Nam khoảng 230.000 tấn theo các số liệu điều tra thăm dò mới nhất. Trong các loại hình mỏ được phát hiện quan trọng nhất là :
- Loại mỏ urani độc lập tại khu vực bồn trũng Nông Sơn (Quảng Nam) . Đây là mỏ cát kết có triển vọng trở thành mỏ urani công nghiệp , hàm lượng urani trung bình 0, 02% và photphat Bình Đường với tài nguyên dự báo 3000 tấn U3O8. Trong những năm vừa qua , Liên đoàn địa chất xạ hiếm đã thực hiện nâng cấp trữ lượng C2 đối với các khu vực: Khe Hoa –Khe Cao, Pà Lừa –Pà Rồng, An Điềm, Nam Giằng, đạt tổng tài nguyên 5700 tấn U3O8 cấp C2.
- Loại hình mỏ urani cộng sinh như mỏ đất hiếm chứa urani Bắc Nậm Xe với tài nguyên dự báo 3000 tấn U3O8, hàm lượng trung bình 0, 03%.
Các dấu hiệu về loại hình urani kiểu bất chỉnh hợp đã được phát hiện ở Đak Hring - Đăc Uy - Kon Tum, khả năng về quặg urani trong đá phun trào khu vực Tú Lệ có thể mở ra những triển vọng mới cho công nghiệp urani trong tương lai.
iii. 2. khai thác quặng và vấn đề môi trường
III. 2. 1. Các hình thức khai thác
III. 2. 1. 1. Các kiểu thân quặng Urani
Như đã biết ở chương 1, quặng Urani được phát hiện trong nhiều hình thái địa chất môi trường . Theo quan điểm khai thác , chúng được phân loại chung thành 2 loại sau:
Thân quặng có mặt trong những tầng địa chất gần như nằm ngang với bề dày thay đổi từ hàng chục centimet đến hàng chục mét.
Quặng dạng vỉa , thường gần như thẳng đứng và bề dày thay đổi từ hàng chục cm đến hàng chục mét.
III. 2. 1. 2. Khai thác mỏ
Nhờ phép đo tính phóng xạ , việc thực hiện khai thác trong mỏ Urani dễ dàng hơn khai thác các mỏ quặng khoáng chất khác. Đặc tính này giúp xác định vị trí khoáng hóa rất dễ dàng trong những lỗ khoan, thực hiện sự chọn lọc tốt trong quá trình chuyên chở, phân loại quặng theo những cấp độ khác nhau và để xác định kích cỡ và nồng độ urani lắng đọng bằng những thiết bị chuyên dùng.
Phụ thuộc vào độ sâu thân quặng và điều kiện môi trường khu vực mà khai thác mỏ lộ thiên hay hầm lò.
Hiện nay ngoài cách khai thác để thu urani người ta còn tiến hành thu urani không cần khai thác trực tiếp mà dùng phương pháp hòa tách tại chỗ (in-stu leaching) . Người ta bơm trực tiếp dung dịch hòa tách quặng vào những lỗ khoan đi thẳng vào thân quặng . Dung dịch hòa tách Urani ra khỏi đá và sau đó dung dịch chứa urani được bơm trở lại qua những lỗ khoan lấy dung dịch ra.
Nguồn phóng xạ trong hòa tách tại chỗ chủ yếu là khí Radon thoát ra từ việc vận chuyển Urani từ lỗ khoan. Tuy hạn chế ô nhiễm môi trường , đặc biệt là hạn chế ảnh hưởng của các chất phóng xạ nhưng phương pháp hòa tách tại chỗ cũng gây ra ảnh hưởng đến tính chất và cấu tạo địa chất và ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm .
III. 2. 2. Bức xạ và những khía cạnh môi trường trong
khai thác mỏ
Vấn đề an toàn trong mỏ Urani liên quan tới:
Những hiện tượng thường thấy trong khai thác mỏ hiện đại như: tiếng ồn, độ rung, tổn thương hệ hô hấp cấp tính và mãn tính, đá rơi. . vv. .
Bị chiếu xạ trực tiếp và h...