Различные радиоактивные элементы рассеяны в породах Земли. Из радиоактивных элементов в земной коре с момента ее образования естественным образом сохранились только уран и торий. Это обусловлено большими периодами полураспада их природных изотопов: уран-238, Уран-235 и торий-232. Все остальные естественные радиоактивные элементы встречаются в природе как продукты радиоактивного распада урана и тория. Их излучение создает естественный радиационный фон, характерный для каждой местности. Тория в земной коре приблизительно в 3 раза больше, чем урана. Различные соединения тория входят в состав порядка ста минералов. Один из этих минералов получил название монацит. Зерна монацита имеют кристаллическую структуру и средний размер в 0,08 мм. Кристаллы монацита могут быть окрашены в желтый, зеленый, красновато-бурый, бурый и белый цвета. Они имеют зеркальный блеск.
Рассеянные кристаллы монацита встречаются в гранитах и в других горных породах. Эрозия горных пород приводит к выветриванию кристаллов монацита. Последние скапливаются в морских россыпях песков. Россыпи с содержанием не менее 1 кг монацита на 1 м3 песка считаются месторождениями и разрабатываются в Австралии, Бразилии, Китае, Индии, Малайзии, Шри-Ланке, Тайланде, Заире, ЮАР и США. В мире эти страны и являются основными производителями монацитового концентрата, который является сырьем для производства некоторых редкоземельных металлов. СССР в своё время по производству редкоземельных элементов занимал 3-е место в мире!
Гонка ядерных вооружений, развязанная США, вынудила правительство СССР искать наиболее эффективные пути создания собственной атомной бомбы. Для того чтобы получить цепную реакцию взрывного характера, необходимы делящиеся материалы. Именно для их производства и предполагалось использовать торий-232, который можно получить из радиоактивного природного минерала – монацита. На практике была реализована урано-плутониевая схема. Урано-ториевое направление в атомной энергетике не получило развития, а созданные в то время запасы ториевого сырья по сути превратились в залежи концентрированных радиоактивных материалов.
Названные запасы создают проблему экологического порядка в местности их хранения. Такой проблемой являются склады монацитовых песков, расположенные в 10 км от г. Красноуфимска Свердловской области.
Плачевное состояние складов и ящиков с монацитовым концентратом создаёт некоторую опасность для местности из расположения.
История создания Красноуфимских “залежей” теряется в далеких 60-х годах ХХ века. После развала СССР Красноуфимские склады оказались в ведении филиала комбината “Победа” Госкомрезерва РФ. Лихолетья государственной и хозяйственной жизни России в начале 1990-х годов сделали склады по сути бесхозными. Власти Свердловской области, понимавшие потенциальную опасность, исходящую от монацитовых складов, по инициативе тогдашнего Главы администрации Свердловской области Страхова А.А., вынуждены были взять на себя заботу об их содержанию. Распоряжением Правительства РФ от 31.03.1994 г. они были переданы в собственность Свердловской области. В ведение области перешли 19 деревянных амбаров 1941-42 г.г. постройки и 4 металлических ангара постройки 60-х годов. В них, в деревянных 50-ти килограммовых ящиках было складировано 82 тысячи тонн радиоактивного монацитового концентрата. Суммарная радиоактивность всей массы складированного монацита оценивается в 7800 Кюри. Активность монацитовых песков обусловлена наличием в них радиоактивных изотопов семейства тория и урана, имеющих природное происхождение. Массовые доли содержания в монацитовом песке оксидов тория и урана составляют соответственно 5,4 % и 0,2 %; сумма оксидов редкоземельных элементов – 54%, оксида фосфора – 22,2%, остальные 18,2% составляют оксиды железа, алюминия, кремния, титана, кальция, магния, циркония.
Химическая устойчивость монацита исключает усвоение растениями соединений тория и урана, содержащихся в минерале и попавшем в биосферу окружающей среды. Таким образом, монацит не способен мигрировать по биологическим цепочкам и попадать посредством этого в организм животных или человека.
В 2002 году Правительство Свердловской области строило планы создания производственно-технологического комплекса по переработке монацитового концентрата.
Проблема базы хранения монацитового концентрата в районе г. Красноуфимска может иметь три варианта решения. Первый вариант технологически прост и заключается в том, что монацит возвращают назад в природу. Т.е. он вывозится и рассеивается в морских глубинах или ссыпается в заброшенную шахту. Второй вариант также технологически прост и заключается в приведении базы хранения монацита в состояние, отвечающее требованиям “Норм радиационной безопасности” (НРБ-99) и “Сбор, переработка, хранение и кондиционирование твердых радиоактивных отходов. Требования безопасности. НП-020-2000. М., 2002 г.”. Третий вариант предполагает извлечь из монацита редкие земли, а полученный при этом ториевый остаток поместить в специально созданное для этого хранилище. Этот вариант требует создания нескольких технологических переделов и предусматривает получение дохода от реализации редких земель и продукции, созданной на их основе.
Работы по поиску вариантов решения проблемы хранения монацитового концентрата в Красноуфимском районе Свердловской области были инициированы в марте 1996 года губернатором Свердловской области Росселем Э.Э. На основе совместного финансирования Минатома РФ и Технико-экономический анализ показал, что наиболее целесообразно может быть решен вопрос по переработке монацитового концентрата, если начальный этап переработки (вскрытие и отделение радиоактивной составляющей) разместить на вновь создаваемых производственных мощностях непосредственно на базе его хранения Красноуфимского района. Производство в городе Заречном Свердловской области включает в себя разделение и получение индивидуальных высокочистых редкоземельных элементов и их соединений, а также изготовление на их основе высокотехнологичной, наукоемкой товарной продукции. Такой вариант реализации проекта потребует начальных инвестиций в размере около 76 млн. USD.
Общая характеристика проекта:
- Годовой объем переработки монацитового концентрата – 5000 тонн.
Планируемый годовой объем реализации –20.677.000 долларов США.
- Балансовая прибыль –13.702.000 долларов США.
- Чистая прибыль –8.906.000 долларов США.
- Окупаемость чистой прибылью капитальных затрат – 6 лет.
- производства 25,7%.
- Штатная численность работников на предприятии в Красноуфимском районе – 311 чел., в городе Заречном – 400 чел.
В 1990 году СССР произвел около 8,5 тысяч тонн (в пересчете на оксиды металлов) редких земель. Московский завод полиметаллов был единственным предприятием, перерабатывавшим монацит в промышленном масштабе. СССР входил в тройку мировых производителей редких земель и экспортировал их в десятки стран мира. В 1990 году экспорт составил около 2 тыс. тонн. Развал СССР в 1991 году привел к практически полной ликвидации производства редких земель, и Россия сейчас вынуждена импортировать готовую продукцию на основе редких земель.
На сегодняшний день монациты базы хранения в Красноуфимске в 7 раз превышают ежегодный объем мирового производства монацитового концентрата. После переработки этих монацитов вновь созданный производственный комплекс сможет переключиться на другие сырьевые источники редких земель. По сырьевым запасам редких земель Россия занимает второе место в мире после Китая.
Особым направлением реализации программы переработки монацита является формирование современных и высокотехнологичных производств товарной продукции из редкоземельных металлов. Производство высокоэнергетических магнитов на основе редкоземельного соединения с неодимом открывает в этой области перспективы создания новых направлений в промышленности. Такие магниты являются одним из основных элементов в производстве современной техники информационных технологий, ядерно-магнито-резонансной техники (медицинская и техническая ЯМР-томография), энергосберегающей техники (от устройств возобновляемой энергетики до экономичных электродвигателей во всех сферах промышленности).
Это один из проектов, который может создать рост экономического потенциала России на качественно высоком уровне научно-технического развития. В место этого правительство России планомерно наводняет миграционными потоками выходцев с юга, которые кроме проблем и разрушения социума России ничего не несут!
