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微创开采!“国铀一号”采铀不伤草场

来源:中国能源观察 时间:2026-08-18 17:56

  盛夏的鄂尔多斯高原,绿草铺展、云阔风清,草原生态静谧盎然。与传统矿山机器轰鸣、土方裸露的刻板印象截然不同,在这片广袤草原之上,没有高耸的井架和轰鸣的矿车,一座隐匿于绿野之间的现代化天然铀产能基地悄然运转。作为我国规模最大、技术最先进的天然铀示范项目,中国核工业集团有限公司(以下简称“中核集团”)“国铀一号”示范工程,以开创性技术、绿色开发模式、智能化生产体系,破解了我国砂岩型铀资源开发难题,为国家核电产业高质量发展、能源安全自主可控、能源绿色低碳转型提供了核心资源支撑。

  近日,由中央网信办网络社会工作局和国家能源局综合司主办的“高质量发展能源行”活动走进“国铀一号”,近距离探访这座“隐形矿山”背后的技术革新、生态密码与产业价值,窥见我国天然铀资源自主保障的全新发展图景。

  突破技术壁垒:从资源“难以利用”到核电“自主口粮”

  天然铀是核电产业的核心基础原料,被誉为核电的“口粮”,直接决定核电产业的发展安全与保障能力。当前,我国核电在建、在运装机规模稳居全球首位,按照国家能源发展战略布局,2030年我国核电装机将达1.1亿千瓦,随着“双碳”目标持续推进,2040年、2060年核电装机规模将持续大幅攀升,国内天然铀资源的稳定、高效、自主供给,已然成为保障国家能源安全落地的关键一环。

  我国鄂尔多斯盆地集聚众多铀资源,但受复杂地质条件、煤铀资源叠置等因素制约,铀资源长期处于“沉睡状态”,无法实现规模化、经济性开发,一度成为制约我国天然铀产能提升的痛点难题。

  打破技术垄断、攻克行业难关,是保障核燃料自主可控的必答题。历经数十年持续科研攻关,作为中核集团旗下天然铀保障供应企业,中国铀业股份有限公司(以下简称“中国铀业”)成功自主研发第三代CO2+O2地浸采铀成套核心技术,彻底盘活了原本“难以开采”的低效铀资源,让废弃资源转化为保障核电发展的“粮仓”。

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“国铀一号”。

  2024年7月,“国铀一号”示范工程正式开工建设,仅用一年时间便实现产品顺利下线,彰显了中国铀业的技术实力与建设能力。不同于传统矿山爆破掘进、剥离开挖、地表提矿的粗放模式,该技术开创了地下“微创开采”新模式。

  深耕南北铀矿山、拥有丰富一线从业经验的中核内蒙古矿业有限公司党委副书记、总经理李从飞在采访中介绍,“‘国铀一号’重构了传统采铀工艺体系,项目无须爆破掘进、无须整体开采搬运矿石,仅通过预设钻孔,将配比精准、溶有二氧化碳与氧气的近中性水溶液注入地下矿层,使其与地层中的铀元素充分发生化学反应,再将富集铀元素的溶液抽取至地表即完成提纯富集。”

  这套完全自主可控、拥有自主知识产权的核心技术,系统性攻克了复杂砂岩型铀资源开采的世界性难题,关键技术指标全面跻身国际先进水平,为我国低品位、复杂地质铀资源规模化开发提供了标准化、可复制的技术方案,真正将核电发展的“资源饭碗”牢牢端在自己手中。

  重塑开发范式:从“矿上见矿”到“采铀不见矿”

  在能源开发与生态保护的辩证命题中,传统矿业开发往往难以规避植被破坏、渣土堆积、生态扰动等问题。而“国铀一号”示范工程以全链条绿色开发理念,重构了铀矿开采的生态范式,实现了“开发不破坏、采矿不见矿、产绿两相融”的全新格局。

  项目开采全程依托地下闭环工艺,地表无大面积开挖、无废渣堆积、无生态破损,零星排布的钻孔设施与草原地貌自然融合,彻底颠覆了大众对矿山开发的固有认知。谈及项目带来的真实改变,当地老牧民贺文义有着最直观的体会。

  “以前最怕开矿破坏草场,牛羊没有放牧的地方,我们世代赖以生活的草原生态也会受损。”老牧民贺文义坦言了曾经的担忧,而“国铀一号”的开发模式彻底打消了他的顾虑,“现在只在地面打几个小孔,周边的草场、林木、生态环境丝毫不受影响,放牧、生活一切照旧,真正做到了采矿不抢草场、发展不扰民生。”朴实的话语,道出了能源项目与地方生态、民生和谐共生的真实图景。

  绿色发展贯穿项目设计、建设、生产全生命周期。据了解,“国铀一号”采用闭环循环工艺,溶浸液全程封闭复用,实现“三废零排放、生态无破坏”。一线员工苗乐介绍道:“更具创新价值的是,项目利用二氧化碳作为采铀介质,将温室气体转化为生产原料,实现了固碳减排与资源开发的双向赋能。”

  “项目每年固碳效益相当于栽种300万棵成年树木,既是开发地下资源的产业工程,也是守护草原绿水青山的生态工程。”“国铀一号”示范工程现场指挥部副总指挥李光辉表示,项目始终坚守“开发资源、保护生态”的底线,在保障能源安全的同时,持续筑牢北方草原生态屏障。

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“国铀一号”和周边草场。

  针对鄂尔多斯盆地煤铀资源上下叠置、开采相互制约的行业难题,项目创新探索跨央企协同开发模式。在国家能源局统筹布局下,中核集团联合国家能源集团,通过水力帷幕地浸流场再造、地下核素迁移控制等专项技术,实现煤铀矿层开采扰动有效隔离,创新形成“先铀后煤、时空错开”的开发路径,既保护了稀缺铀矿资源,又盘活了存量煤炭产能,实现两大能源资源高效统筹、同步开发,为全国多矿叠置区域资源协同开发提供了标杆范式。

  赋能产业升级:从“人工值守”到“智能管控”

  传统地浸铀矿开采高度依赖人工,存在值守人员多、作业强度大、管控精度低、误差风险高、运维效率低等短板,传统生产模式早已无法适配现代化能源产业高质量发展的需求。“国铀一号”以数字化、智能化技术为赋能抓手,完成了传统采冶模式的全新升级。

  走进项目智能管控中心,大数据屏幕实时更新地下数百米矿层运行状态、管网参数、反应数据,工作人员通过远程操控即可完成数千个钻孔参数调节、溶浸液精准配比与流向调控,实现全流程自动化、智能化、精准化管控,彻底告别了传统矿山“人海战术”的作业模式。

  智能化升级的背后,是一线技术人员日复一日的坚守与攻坚。青年员工崔博回忆起项目智能化调试、管网巡检的攻坚岁月,依旧感触深刻。“无论盛夏酷暑、烈日炎炎,还是隆冬腊月、寒风刺骨,我们常年穿梭在纵横交错的管网之间,对照施工图纸逐段排查管线、核对阀门参数、推演海量运行数据,只为精准捕捉每一处细微隐患,保障系统稳定运行。”

  依托大数据、远程集控、智能分析等前沿技术,“国铀一号”构建起“赋存资源可视化、运行分析智能化、资源开采精准化”的新型采冶体系,是我国第三代地浸采铀技术与数字技术深度融合的标杆成果,沉淀了三十年铀矿采冶技术创新的实践经验,也将推动我国地浸铀矿山开启“千里之外、穿透末端、高效协同”新局面。

  对于未来产业布局,中国铀业党委委员、副总经理唐大伟表示,“国铀一号”成熟的技术体系与开发模式,将全面推广应用于鄂尔多斯、松辽、二连、伊犁等北方重点盆地铀资源开发,规模化释放天然铀产能,搭建全国现代化天然铀大基地格局,持续夯实我国核电产业资源保障能力。

  能源安全是国家安全的重要基石,天然铀自主可控是中国核电行稳致远的根本保障。从攻克世界级技术难题、盘活沉睡战略资源,到探索矿地共生、绿产共赢的绿色模式,再到数字化赋能传统矿业转型升级,“国铀一号”示范工程以技术创新破局、以绿色发展立身、以智能转型提质。这座藏于草原之间的“隐形矿山”,不仅为中国核电发展装上了稳定可靠的“铀资源引擎”,更以产业实践作答了能源开发与生态保护协同共生、战略资源自主可控、传统矿业绿色智能升级的时代命题,为我国能源高质量发展书写了硬核的中核方案。(乐明浩 虞航 韩杨琴 曾繁钢)

责任编辑:王萍