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ウズベキスタンのウラン生産における技術的解決策の問題について

はじめに

2026年現在、ウズベキスタンのウラン産業は野心的な計画を掲げている。国家戦略の枠組みの中で、年間ウラン生産量を2030年までに7,200トンに引き上げることが計画されている。

ウズベキスタンの地下に眠るウランの総埋蔵量は、公式には139,000トンと見積もられている。しかし、中央キジルクムで研究に携わってきた現場の地質学者や技術者は、これらの数字の隠れた裏側を知っている。主要な稼働鉱床の実際の採掘進捗率は40%を超えており、C1カテゴリー埋蔵量に関する国家地質調査機関のデータは、歴史的に、鉱山管理局による厳格な生産探査の結果と最大20%も食い違ってきた。

現代ウラン産業の諸問題

1. 目詰まり(コルマテーション)と鉱層の枯渇

鉱層の採掘が進むと、残存ウランは主に低透水性の粘土質帯や高炭酸塩帯に閉じ込められる。粗放的な方法 ― 基準を超える量の硫酸の注入 ― は、地下水の環境破壊を招く。酸は母岩の方解石と反応して石膏を生成する。鉱層は完全に「盲目化」し(目詰まりを起こし)、坑井の注入性はゼロにまで低下し、生産溶液中のウラン濃度は危機的な最低水準にまで落ち込む。バリア井(遮断井)を適切に用いずに硫酸を無謀に圧入する坑井式原位置浸出法(ISL)は、中央キジルクムの戦略的資源である地下帯水層を永久に破壊してしまう。その修復には数億ドルを要するであろう。

2. 技術的解決策

解決策1. ウランの原位置浸出法(特許第IAP 05336号)

ウラン化学の根本は、不活性で不溶性の4価の形態(U⁴⁺)を、移動性のある6価の形態(U⁶⁺)へ転換することにある。

純粋な酸を購入する代わりに、北部鉱山管理局(SevRU)の鉱床の深部鉱層において、ウラン生産と金生産の見事な相乗効果が導入・試験された。この技術では、第3水冶金工場(GMZ-3、コクパタス)の金鉱石バイオ酸化施設から出る液状硫化物廃棄物が利用された。

  • 鉱層には、Acidithiobacillus ferrooxidans菌の培養物と2価鉄(Fe²⁺)を含む無償のバイオ試薬が供給された。
  • 並行して、専用ユニットを通じて工業用酸素とバランスのとれた栄養培地が圧入され、地下の嫌気的条件下での細菌の生存能力が維持された。
  • 細菌は鉄を絶えず3価の形態(Fe³⁺)へ再生し、それが極めて強力で理想的な酸化剤として働き、鉱層を酸性化させることなくU⁴⁺ → U⁶⁺ への転換をもたらした。
  • 結果:地下の透水性は安定し、たった一つの生産区画から80トンを超える八酸化三ウランという莫大な回収量が得られた。
ウズベキスタン共和国特許第IAP 05336号「ウランの浸出方法」、2013年3月26日出願
ウズベキスタン共和国特許第IAP 05336号「ウランの浸出方法」、2013年3月26日出願
発明の明細書、1ページ:適用分野および方法の要旨
発明の明細書、1ページ:適用分野および方法の要旨
明細書、2ページ:公知の類似技術、発明の課題、撹拌浸出の例
明細書、2ページ:公知の類似技術、発明の課題、撹拌浸出の例
明細書、3ページ:浸出の速度論(表1–2)および特許請求の範囲
明細書、3ページ:浸出の速度論(表1–2)および特許請求の範囲

解決策2. 工業用水による無酸採掘(ケトメンチの経験)

すでに30年前、1990年代半ばの経済的混乱のさなかに、ケトメンチ鉱床で一つの地球化学的事実が証明されていた。そこでは、何世紀にもわたる酸素を含む水の自然浸透によって、ウランが当初から天然の6価の形態(U⁶⁺)で存在しているのである。

この方法の考案者たちは、硫酸を一滴も用いず、溶存ガスを含む普通の工業用水による採掘を導入した。水はすでに生成しているウラニルイオンを穏やかに洗い出し、試薬コストを実質ゼロに抑えるとともに、完全な環境的清浄性を実現した。