Uranium : minerais ; extraction, traitement et enrichissement

Uranium : Minerais ; Extraction, Traitement et Enrichissement

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THEME : URANIUM: MINERAIS ; EXTRACTION, TRAITEMENT ET ENRICHISSEMENT Année scolaire 2014/2015

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Sommaire �

Introduction……………………………………………………………………………………………………………………….3

I) Généralité sur l’uranium ……………………………………………………………………………………………….3

1.1- Caractéristiques …………………………………………………………………………………………………….3

1.2- Avantages …………………………………………………………………………………………………………….4

1.3- Inconvénients ……………………………………………………………………………………………………….4

II) Extraction du minerai d’uranium …………………………………………………………………………………….5

2.1- L’exploitation en galerie souterraine …………………………………………………………………………….5

2.2- L’exploitation à ciel ouvert …………………………………………………………………………………………5

2.3- L’exploitation par lixiviation in situ : …………………………………………………………………………….6

2.4- La coproduction ……………………………………………………………………………………………………….6

III) Traitement des minerais d’uranium ……………………………………………………………………………..6

3.1- Le traitement dynamique ……………………………………………………………………………………………6

3.2- Traitement par lixiviation en tas par voie acide ………………………………………………………………7

IV) Enrichissement de l’uranium ………………………………………………………………………………………7

4.1- La diffusion gazeuse …………………………………………………………………………………………………..8

4.2- La centrifugation ……………………………………………………………………………………………………….8

Conclusion …………………………………………………………………………………………………………………………8

LEXIQUE ………………………………………………………………………………………………………………………….. 10

BIBLIOGRAPHIE ………………………………………………………………………………………………………………… 11

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Introduction �

Le premier minerai d’Uranium (l’uranite ou la pechblende UO2) fût découvert en

1789 par le chimiste Prussien Martin Heinrich Klaproth. L’uranite est en effet le minerai d’uranium le plus commun. L’uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92, de la famille des actinides. Il se trouve en abondance dans l’écorce terrestre ; on en trouve à l’état naturel dans les roches, les sols les rivières et les océans. Il est utilisé dans diverses applications, les uns controversés par rapport aux autres. Mais, avant toute utilisation cet élément chimique doit être au préalable extrait, traité et enrichi. Ces trois (3) volets constitueront l’essentiel de notre travail.

I) Généralité � sur � l’uranium �

Le minerai d’uranium est un métal stratégique du fait de son utilisation. Notre pays le Niger en est le quatrième producteur mondial derrière le Kazakhstan, le Canada, l’Australie et devant la Namibie. Par ailleurs il regorge nombreux réserves de gisement uranifère comme la grande Mine d’Imouraren dont l’exploitation a été différée par accord entre AREVA et le gouvernement pour officiellement la baisse du prix du minerai. L’exploitation de ce grand gisement devrait positionner le Niger au deuxième rang ; ce qui représenterait une manne financière non négligeable. Cependant, il est très judicieux d’avoir d’amples informations sur ce minerai dit de stratégique. 1.1- Caractéristiques � � Le minerai d’uranium est de couleur gris métallique, sa masse volumique est

de 19,1g/cm³

� C’est un métal lourd et radioactif � Il est à l’état ordinaire solide avec un point de fusion de 1135°C, un point d’ébullition de 4131°C, une énergie de fusion de 15,48Kg/mol et une énergie de vaporisation de 477 KJ/mol � L’uranium possède 26 isotopes connus dont seulement trois sont présent à

l’état naturel ; ²³⁸U, ²³⁵U, ²³⁴U � Il est dit naturel lorsqu’il est constitué de 99,2743% de ²³⁸U accompagné de 0,7202% de ²³⁵U et d’une infirme partie 0,0055% de ²³⁴U

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1.2- Avantages � � Le minerai d’uranium permet la production d’énergie électrique nécessaire à une population mondiale sans cesse croissante (8 milliard d’habitant d’ici 20 ans), en France 30% des ampoules sont alimentées par l’uranium Nigérien ; � Il est économique : 1Kg d’uranium naturel permet la production de 500 000 méga joules (MJ) à comparer avec les 49 MJ obtenu par 1Kg de gaz naturel, 45 MJ pour un Kg de pétrole et 20 à 30 MJ pour 1Kg de charbon ; � L’uranium est une source d’énergie sans émissions de gaz à effet de serre (GES) ce qui permet de lutter contre le réchauffement climatique, le défit du millénaire ; � Il est utilisé dans la médecine : le cobalt-60 (radio isotope) permet un traitement efficace du cancer, un centre existe à Niamey à la rive droite en partant vers le Centre Hospitalier Universitaire CHU ; � Utilisation de l’uranium dans le domaine de l’alimentation : la technologie nucléaire à permis la mise au point d’un procédé permettant l’irradiation des aliments ce qui permet d’éliminer les risques d’infection bactérienne ; � Dans le domaine agricole on se sert des technique nucléaire pour lutter contre les insectes ravageurs et développer de nouvelle souche de plante augmentant ainsi la production ; � L’uranium est utilisé dans les détecteurs de fumée, dans les aéroports pour scanner les bagages, dans la construction des routes pour vérifier la densité des surfaces…. 1.3- Inconvénients � � Le minerai d’uranium est radioactif, c’est à dire qu’il est susceptible d’émettre des particules subatomiques alpha ou Beta très dangereuses pour la santé ; � L’uranium présente une toxicité comparable à celle d’autres métaux lourds, du même ordre que celle du plomb, le rein est l’organe le plus critique ; � Fabrication et risque de prolifération des armes nucléaire : bombes atomiques, Bombe à Hydrogène … � Le nucléaire a des effets néfastes sur l’environnement : contamination de l’eau, l’air et le sol à l’origine de cancer ; � En 2005, une étude de la Commission de Recherche et d’Information Indépendante sur la radioactivité (CRIIRAD) montra que les indices d’activité alpha globale dans deux échantillons prélevé a la Somaïr (Arlit) sont élevé : 1Bq/l(eau zone urbaine) et 11 Bq/l(eau zone Industrielle c’est-à-dire des valeurs qui sont respectivement 10 fois et 110 fois supérieur au seuil de 0,1 Bq/l recommandé par l’Organisation Mondial de la Santé (OMS) ; � Le coût total de la gestion à long terme des déchets, le coût futur du démantèlement des centrales trop vieille et le coût éventuel d’un accident grave pourraient ternir l’aspect économique du nucléaire ; � Les centrales nucléaires sont vulnérables et dangereuses surtout dans cette ère de terrorisme : les accidents de Tchernobyl, de Three mile Island et Fukushima récemment en sont des illustrations.