受國際原子能機構(gòu)(IAEA)委托,由核工業(yè)北京化工冶金研究院承辦的“地浸采鈾良好實踐、安全與監(jiān)管國際研討會”10月9日在北京開幕,為期5天的會議旨在幫助參會成員國了解目前地浸采鈾中全周期管理、技術(shù)、安全、規(guī)章及地下水保護(hù)和修復(fù)等情況,進(jìn)一步獲取天然鈾生產(chǎn)發(fā)展的機遇,并在地浸采鈾領(lǐng)域為世界提供中國解決方案。
記者在會議上了解到,中國鈾礦冶經(jīng)過60年發(fā)展,已建立起完整的天然鈾生產(chǎn)技術(shù)體系和合理工業(yè)布局,形成常規(guī)采冶、堆浸和地浸工藝并存的格局,是全球天然鈾生產(chǎn)工藝技術(shù)最齊全的國家之一。尤其近20年以來,地浸采鈾成為天然鈾生產(chǎn)的主要方法,目前采用該法生產(chǎn)的天然鈾已接近世界總產(chǎn)量的50%,短期內(nèi)地浸采鈾仍將處于主導(dǎo)地位。目前,中國天然鈾產(chǎn)能布局已實現(xiàn)從南方硬巖到北方砂巖轉(zhuǎn)移,地浸礦山產(chǎn)能已占天然鈾總產(chǎn)能的70%以上。
“地浸采鈾已成為當(dāng)前中國鈾礦冶的主要生產(chǎn)工藝,未來一段時期,中國鈾業(yè)將進(jìn)一步聚焦‘新模式、新標(biāo)準(zhǔn)、新形象、新效益’四新發(fā)展,加快建成一批技術(shù)工藝先進(jìn)、高效開發(fā)利用、智能控制、環(huán)境友好的千噸級綠色鈾礦大基地。” 中國鈾業(yè)董事長杜運斌介紹,“到2020年,地浸產(chǎn)能將占我國天然鈾產(chǎn)能90%以上。”
天然鈾是核電站的 “糧食”,其采冶工藝的不斷升級,是保障核能可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵前提。地浸采鈾改變了常規(guī)礦山的生產(chǎn)模式,無井巷或剝離工程,采出的是含有用組分的溶液,具有基建投資少、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點,被認(rèn)為是世界采礦史的一次重大技術(shù)革命。
“從我國鈾資源現(xiàn)狀看,國內(nèi)現(xiàn)已探明的鈾資源儲量可以滿足現(xiàn)有核電需求,但難以支撐中長期核電大規(guī)模發(fā)展。國內(nèi)鈾資源稟賦決定了技術(shù)上不得不精雕細(xì)琢,開發(fā)多種工藝,以充分利用國內(nèi)現(xiàn)有的不同類別、不同品質(zhì)的鈾資源。”中國鈾業(yè)總工程師蘇學(xué)斌告訴記者。
蘇學(xué)斌介紹,作為目前中國天然鈾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向,地浸采鈾技術(shù)進(jìn)步巨大。“我們突破了CO2+O2原地浸出采鈾技術(shù),建成多座CO2+O2地浸礦山,資源回收率達(dá)75%以上,回收資源的最低品位達(dá)0.01%,有些甚至達(dá)到0.005%。新建CO2+O2地浸礦山具有試劑消耗少、開采成本低、浸出選擇性強、地下水環(huán)境影響小等優(yōu)點。”
核工業(yè)北京化工冶金研究院副院長曾毅君告訴記者,經(jīng)過40多年的試驗研究和應(yīng)用,我國初步形成了一套以地浸鈾資源評價、鉆孔結(jié)構(gòu)與施工工藝、井型與井距的確定、抽注系統(tǒng)的優(yōu)化、溶浸劑遷移監(jiān)控和井場自動化控制、浸出液處理工藝為主體的地浸采鈾技術(shù)體系,整體上達(dá)國際先進(jìn)水平。“我國地浸采鈾無論是技術(shù)的完整性還是多樣性、適應(yīng)性,都具有自己的特色和優(yōu)勢。”
“然而,我國中小型礦床數(shù)量多,資源儲量集中的大中型礦偏少。礦床類型較多,鈾品位偏低,礦石復(fù)雜且多種元素共伴生較為普遍。” 曾毅君介紹,“鈾資源稟賦條件復(fù)雜,決定了勘查開發(fā)難度較大,因此必須不斷提高鈾礦采冶的智能化和信息化水平,不斷提升技術(shù)和工藝,用最少的經(jīng)濟和環(huán)境成本,高效率地開采出天然鈾。”
據(jù)了解,中國鈾業(yè)天然鈾生產(chǎn)下一步已經(jīng)鎖定在五個方向進(jìn)行重點突破,即地浸礦山二次開發(fā)、地浸結(jié)束后地下水修復(fù)、泥質(zhì)砂巖鈾礦開發(fā)、非常規(guī)鈾資源開發(fā)和新材料新設(shè)備的研制和應(yīng)用。
“我們正在借鑒油田開采的成功經(jīng)驗和成熟技術(shù),針對處于后期開采階段的地浸鈾礦山溶浸單元、采區(qū)和礦區(qū),建立地浸鈾礦山‘二次開發(fā)’技術(shù),增加資源回收率,減輕礦山退役治理的負(fù)擔(dān)。”蘇學(xué)斌告訴記者。
作為第三代采鈾技術(shù),CO2+O2地浸技術(shù)目前在國內(nèi)外的推廣應(yīng)用取得了較好的效果。以此為基礎(chǔ),中國鈾業(yè)已經(jīng)開始思考更先進(jìn)、高效和綠色的第四代采鈾模式。
蘇學(xué)斌介紹,第四代采鈾模式中,地浸技術(shù)將以數(shù)字化、信息化和探采一體化為主體,以產(chǎn)學(xué)研一體化的創(chuàng)新聯(lián)盟為依托,在工藝技術(shù)和管理水平上進(jìn)一步拓展和提高。“未來5-10年,基本形成新的技術(shù)體系和管理機制,更好地提升天然鈾采冶的綜合效能。”