天然鈾，是保障國家安全的重要戰(zhàn)略資源和能源礦產(chǎn)，被稱為核電的“糧倉”。
今年發(fā)布的《中國核能發(fā)展報告2024》藍皮書顯示，截至目前，我國在建核電機組26臺，在建機組數(shù)量繼續(xù)保持世界領先。核電產(chǎn)業(yè)的安全高效發(fā)展，自然對天然鈾的供應提出了巨大需求。
而很長一段時間里，由于我國鈾礦資源普遍存在“貧、散、小”的特點，資源賦存條件和礦石性質(zhì)復雜，因此被標注著“鈾資源極度匱乏”的標簽。
60年來，一代又一代新疆鈾礦冶人歷經(jīng)不懈努力奮斗與技術(shù)創(chuàng)新，突破了地浸關鍵技術(shù)，實現(xiàn)了新疆天然鈾生產(chǎn)從無到有、規(guī)模從小到大,變“呆礦”為優(yōu)質(zhì)資源，打造了我國首座千噸級綠色鈾礦大基地，為核能發(fā)展提供了鈾資源保障。
就在近期召開的核工業(yè)新疆鈾礦冶科技發(fā)展大會上，中核新疆礦業(yè)有限公司發(fā)布了新疆鈾礦冶60周年取得的十大科技創(chuàng)新成果。
“這些科技創(chuàng)新成果，是推動新疆千噸級鈾礦大基地建設的關鍵引擎。” 中核新疆礦業(yè)負責人黃群英表示：“其從根本上改變了我國天然鈾的生產(chǎn)現(xiàn)狀，推動了我國天然鈾產(chǎn)業(yè)的重大轉(zhuǎn)型升級：鈾礦開采模式由傳統(tǒng)采礦向流態(tài)化開采轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)方式由勞動密集型向無人化轉(zhuǎn)變，企業(yè)發(fā)展由低效、高耗能向綠色低碳轉(zhuǎn)變，開采規(guī)模實現(xiàn)了從百噸級到千噸級的跨越。”
建成我國首條地浸技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)線
1963年，核工業(yè)第一批鈾礦冶廠礦建成和投產(chǎn)，為了持續(xù)滿足國家對鈾產(chǎn)品的需求，中央決定盡快建設第二批鈾礦山，新疆鈾礦山就是其中之一。
很快，核工業(yè)創(chuàng)業(yè)者們從四面八方云集到祖國西部邊陲的伊犁河畔、烏孫山下，在戈壁荒漠建成“兩礦一廠”，歷經(jīng)艱苦創(chuàng)業(yè)，突破了煤型鈾礦一體化開采及提鈾技術(shù)，建成了我國第一座煤型鈾礦采冶廠礦，成功實施了煤型鈾礦采冶的工業(yè)化生產(chǎn)，為國家提供了亟需的優(yōu)質(zhì)天然鈾產(chǎn)品。
作為我國第一代鈾礦冶技術(shù)——褐煤中提取鈾工藝，在當時達到了世界先進水平，為核工業(yè)發(fā)展奠定了堅實基礎，但至上世紀八十年代隨著資源枯竭、開采成本太高等原因，核工業(yè)新疆礦冶局所屬的“兩礦一廠”面臨著轉(zhuǎn)型的困境。
也正是這個時候，酸法地浸采鈾技術(shù)進入核工業(yè)新疆礦冶局的視野——
自從上世紀五六十年代，核工業(yè)人就一直用腳步丈量著天山南北的山山水水，探尋寶貴的鈾資源。其中在伊犁盆地發(fā)現(xiàn)了大量的鈾礦化點，但是品位太低，按照過去的勘查技術(shù)規(guī)范，這些含鈾的砂巖夠不上“鈾礦”的標準，不具備工業(yè)開采價值，被視為“呆礦”。而酸法地浸采鈾技術(shù)一旦突破，將是我國鈾礦史上的一次重大變革，或?qū)氐渍?ldquo;貧鈾國”的帽子。
1986年，核工業(yè)新疆礦冶局聯(lián)合原核工業(yè)六所上報了《新疆原地浸出采鈾工業(yè)試驗項目建議書》，同時還提交了《新疆512礦床地浸條件補勘試驗計劃》。很快得到上級部門批復，同意立項。至此，新疆地浸采鈾試驗正式起步。
1987年，核工業(yè)新疆礦冶局成立了由12人組成的地浸試驗隊，他們稍作整裝，就奔赴距離中蘇邊界僅僅數(shù)公里的512礦床所在地——庫捷爾泰溝。
這注定是一個不平凡的試驗歷程。荒無人煙的戈壁灘上，塵土飛揚、飛沙走石，地浸試驗隊擠在用帳篷搭起的窩棚里，吃鹽水泡饃或面條拌醬油，秉承著先創(chuàng)業(yè)后生活的精神，全身心投入到酸法地浸采鈾現(xiàn)場試驗中。
“難度很大，因為沒有什么可借鑒的經(jīng)驗，其間出現(xiàn)了各種狀況，一度艱難推進。”新疆金原黨總支書記、總經(jīng)理肖碧泉表示。但功夫不負有心人，最終在上世紀90年代初突破了地浸工藝鉆孔成建井、地下酸法浸出、浸出液提升等關鍵技術(shù)。
1992年建成試驗性生產(chǎn)線，2000年建成了我國第一條百噸級工業(yè)規(guī)模的酸法地浸采鈾生產(chǎn)線，實現(xiàn)了國內(nèi)地浸采鈾技術(shù)工業(yè)應用零的突破。
1996年737廠50噸水冶生產(chǎn)線投入運行
“地浸采鈾技術(shù)的突破，使砂巖鈾礦的邊界品位從0.03%降至0.01%，使原來無用的‘砂粒’變成了寶貴的‘鈾礦’。”黃群英表示，“地浸采鈾技術(shù)在新疆得到了規(guī)?；I(yè)應用，撐起了中國鈾礦冶的半壁江山。”
不僅如此，地浸采鈾技術(shù)的突破讓新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)砂巖鈾礦一躍成為具有經(jīng)濟價值的優(yōu)質(zhì)鈾資源，新增可利用砂巖型鈾資源數(shù)十萬噸，實現(xiàn)了砂巖鈾礦從低品質(zhì)資源到高價值儲量、從儲量到產(chǎn)量的重大跨越，為我國核工業(yè)發(fā)展奠定了充實的鈾資源保障。
地浸采鈾技術(shù)的突破，讓昔日的“呆礦”煥發(fā)新生。伊犁地區(qū)這片沉默已久的大地，熱鬧起來。
“512礦床酸法地浸采鈾的突破，提振著新疆鈾礦冶人持續(xù)深挖伊犁地區(qū)鈾礦資源的信心，鼓舞了大家的干勁。”中核新疆礦業(yè)副總經(jīng)理張青林表示。
于是，1995年，新疆鈾礦冶人再次向伊犁深處進軍，依托伊犁盆地扎吉斯坦鈾礦床（511礦床），開始地浸采鈾試驗，2002年建成試驗性生產(chǎn)線，2006年建成工業(yè)生產(chǎn)線。
伊犁盆地位于我國新疆的山間疊合盆地，歷經(jīng)上億年地殼演變而形成鈾礦床地質(zhì)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜。“因為每一地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，所以地浸采鈾工藝技術(shù)無法簡單地復制使用。不同地區(qū)的地浸采鈾都會遇到各種挑戰(zhàn)。” 肖碧泉表示。
數(shù)年間，新疆鈾礦冶人一邊摸索創(chuàng)新一邊推進建設，接連攻克了多個難題。為了解決疏干砂巖、高礦化度等世界級難題，進一步提高浸出率，2001年，核工業(yè)新疆礦冶局率先在新疆吐魯番吐哈盆地的十紅灘鈾礦床開展了CO2+O2地浸采鈾技術(shù)研究。試驗人員戰(zhàn)風沙、斗嚴寒、抗酷暑，歷經(jīng)多次試驗的失利不氣餒，通過不斷鉆研探索，開創(chuàng)性地開展了“CO2+O2+HCO3-”中性浸出試驗，并取得了成功，填補了國內(nèi)技術(shù)空白，實現(xiàn)了扎根西北戈壁，建功荒漠的壯志豪言！該項技術(shù)的突破很快在伊犁蒙其古爾鈾礦床（510礦床）得到應用，開始了地浸采鈾擴大試驗。
2016年初，一條消息的發(fā)布引發(fā)廣泛關注：中國首個規(guī)?；亟櫟V山蒙其古爾一期工程提前一年全面建成，二期正在快速推進，2016年上半年將建成國內(nèi)首個千噸級鈾礦大基地。我國成為世界上第二個掌握CO2+O2地浸采鈾技術(shù)的國家。
“我們成功了！新疆蒙其古爾礦是單個設計產(chǎn)能最大的鈾礦山，我們實現(xiàn)了開采規(guī)模從百噸級到千噸級的跨越！” 張青林表示。
“通過三代人的實踐和創(chuàng)新，我國成為世界上首個同時掌握兩種地浸采鈾工藝開采天然鈾的國家，為其他砂巖型鈾礦含礦盆地提供了可復制、可推廣的模式，從根本上改變了我國天然鈾‘零散小’的生產(chǎn)現(xiàn)狀，推動我國天然鈾產(chǎn)業(yè)的重大轉(zhuǎn)型升級。” 中核新疆礦業(yè)總工程師周根茂表示：“同時，掀開了我國地浸采鈾的新篇章，樹立了我國國內(nèi)天然鈾產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化的重要里程碑。”
周根茂表示：“千噸級鈾礦大基地的建成，是突破復雜砂巖鈾資源高效開發(fā)世界級難題的成功典范，是我國天然鈾發(fā)展60多年來最重要的里程碑！”
從新疆伊寧市區(qū)驅(qū)車向南行50公里，到達伊犁盆地南緣烏孫山腳時，出現(xiàn)在眼前的是一片普通的草原，“到啦，這就是蒙其古爾鈾礦山！”
放眼望去，這里沒有喧鬧、嘈雜的機器聲，也沒有滿山遍野堆積如山的礦石，更看不到石屑亂飛、烏黑垢面的礦工，有的是草地上的幾間簡易的白色房子和少許聳立的白色氣罐，廠區(qū)內(nèi)還種植了蘋果樹、杏樹、海棠樹等，頗有世外桃源之感。
“有礦不見礦是地浸采鈾的一大特點。地浸采鈾不挖不掘，僅在地表打孔，從孔中注入含有化學試劑的水溶液，溶解地下礦石中的鈾礦物后，再從另一個孔提取含鈾溶液，是一種集采、選、冶于一體的新型鈾礦開采方法，不會使礦石發(fā)生位移，也不影響地表正常種植，無礦渣、尾礦，安全又環(huán)保。” 張青林說：“不僅綠色環(huán)保，現(xiàn)在我們?nèi)娼ǔ闪烁咝?shù)字化礦山，實現(xiàn)了‘千里之外、一屏掌控、一鍵采鈾’”。
這一天，剛好是739廠運行人員郭玉林的小夜班（下午5:20至凌晨1:20），下午5點他走進伊寧基地辦公樓5層的自控室，照例查看電腦歷史曲線圖，檢查每一個采區(qū)的情況……17年扎根新疆鈾礦山默默工作的他，自從2022年從礦山搬入伊寧市，工作生活都發(fā)生了翻天覆地的變化。“原來在礦區(qū)無論多晚，無論刮風下午都要檢查采區(qū)情況，每次檢查都要近1個小時，一個晚上最少3次，現(xiàn)在好了，想看哪個采區(qū)，就直接點擊程序就能看到，大大降低了工作量，提高了工作效率。” 郭玉林說，“生活上也是提升了幸福感。我們常年在礦山上，以前只能一至兩周回一次家，家里大事小情都照顧不上，現(xiàn)在家里有什么事下班就能解決。”
從2013年開始，中核新疆礦業(yè)全面開展信息化建設，建立了ERP（企業(yè)資源計劃）管理系統(tǒng)，運用Rockworks、RDS（地浸資源儲量動態(tài)評價）軟件，提升了地浸資源管理、生產(chǎn)技術(shù)水平；進一步完善井場自動化控制系統(tǒng)、水冶自動化控制系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動化控制，初步實現(xiàn)井場采區(qū)無人化運行；在安全管理方面建立覆蓋生產(chǎn)廠全區(qū)域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對生產(chǎn)全過程、全方位的視頻監(jiān)控。
通過信息化建設，地浸生產(chǎn)工藝參數(shù)達到精準控制，主要原材料消耗、生產(chǎn)成本、水冶回收率、資源回采率全面優(yōu)于設計指標，極大地提高了鈾礦資源利用率，有效地提高了工作效率、工作質(zhì)量，勞動生產(chǎn)率達到國際先進水平，經(jīng)營管理實現(xiàn)了整體協(xié)調(diào)優(yōu)化。
“中核新疆礦業(yè)成為國內(nèi)鈾礦行業(yè)第一個實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡化、管理信息化、生產(chǎn)自動化的礦山企業(yè)。” 張青林表示。
從智能裝備、智能工廠、智慧化集控到智慧礦山于一體，中核新疆礦業(yè)讓浸不出、采不準、不經(jīng)濟等眾多技術(shù)難題成為歷史，形成了完全自主研發(fā)、自主設計、自主建設的地浸采冶體系。
縱觀全局，值此核工業(yè)新疆鈾礦冶科技發(fā)展大會成功召開之際，也是天然鈾產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵時期，更是我國由核大國邁向核強國的關鍵階段，世界能源格局正發(fā)生深刻變革，國際天然鈾市場日趨復雜，核電發(fā)展藍圖也對天然鈾提出了重大需求，天然鈾產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的戰(zhàn)略機遇期。
黃群英表示：“是的，我們已經(jīng)做好準備，仰望星空、腳踏實地，持續(xù)推進中核新疆礦業(yè)鈾礦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”
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