中国核工业被评世界之最:领先世界几十年
1月9日,国家科学技术奖励大会隆重举行,一批为经济社会发展和现代化建设做出杰出贡献的科技工作者受到表彰,中核集团核工业北京化工冶金研究院等单位的“CO2和O2原地浸出采铀工艺技术研究与工程应用”项目获得国家科技进步二等奖。
二氧化碳和氧气,人们生活中接触最多的两种气体,变成了中性地浸采铀的利器,这一在国内尚属首创的技术,颠覆了传统的铀矿开采模式,拓展了砂岩型铀资源开采利用范围,盘活了数万吨复杂砂岩型铀资源。
铀资源是国家战略资源和重要的能源资源,是核军工和核电的重要原料。我国铀资源的基本特点是小、散、贫:矿床规模小,矿体分散,矿石品位低。在我国已探明的铀资源中,砂岩型铀资源占总量的41.57%,其中低品位、低渗透、高碳酸盐、高矿化度等复杂砂岩型铀资源占其总量70%以上,采用酸法或碱法地浸均难以开采,成为了“呆矿”。常规矿山,要把矿石从地下挖出来,运到地表,然后采取多种物理和化学手段,从中取出我们想要的有用组分。所以,挖矿破坏地表生态以外,还要产生大量的废气、废水和废渣。地浸技术是在地表打孔,将化学试剂输送到矿床,化学试剂与矿石发生作用,将铀从矿石中提取出来。这样,地表植被没有破坏,矿石还呆在原来的地方,废渣、废水量也将大大减少。
通辽铀业地浸采铀生产现场
该技术已在新疆伊犁盆地、吐哈盆地,内蒙古松辽盆地得到了大规模工业应用,开创了砂岩型铀矿资源采冶的新模式,预计到2016年,应用这一技术生产的天然铀产品将占我国年生产量的50%。
30年磨一剑:中性地浸采铀背后的故事
向常规铀矿采冶方法宣战
中国铀资源满足核电需求
铀资源是国家战略资源和重要的能源资源,是核军工和核电的重要原料。常规采冶方法是把铀矿石从地下挖出来,运到地表,然后采取多种物理和化学手段从中提取出有用组分。
我国铀矿床矿石平均品位大约在0.1%左右,也就是说,从地下挖出1000吨矿石,能够提取的铀最多只有1吨,其余999吨是废石,这种常规的采冶方式不仅要占用大量土地资源,还要产生大约3000吨废水。
地浸采铀技术是通过注液钻孔将溶浸液注入地下矿层,使其在矿层与矿石发生反应,形成含铀溶液,再通过抽液钻孔用潜水泵将含铀溶液提升至地表,然后进行水冶处理,加工成铀的初级产品;提取铀之后的尾液又配置成溶浸液再注入地下矿层。这种方法采铀,不会破坏地表植被,不会产生废渣,还大大减少外排废水量。
但当时国内并没有地浸技术,国外也只有前苏联和美国等几个国家开展了研究工作,在那个年代,铀与核武器紧密相连,与此相关的技术属于绝密。因此,中国发展地浸采铀技术,必须完全依靠自己,一切都是从零开始的。