中核集团：升级“核电粮仓”

来源：《国资报告》杂志 时间：2024-08-28 17:38

　　天然铀是保障国家安全的重要战略资源和能源矿产，是核电发展的“粮食”。我国核工业诞生60多年来，中核集团不断完善铀矿勘查采冶技术体系，有力支撑了我国铀资源的发现、开发和利用，为我国战略核力量建设和核能健康发展作出了重要贡献。

　　当前，在全面建设核工业强国的背景下，天然铀的战略意义更加凸显。中核集团聚焦产业发展需求，不断提升创新能力，推动天然铀产业转型升级，为天然铀的安全稳定供应提供了支撑和保障。

　　新技术盘活低品位铀矿

　　在中核集团通辽铀业钱家店铀矿中心厂房以北不远处，是占地1000多亩的井场。抬眼望去，耕地整齐、绿草如茵、牛羊成群，这里没有机器轰鸣，也没有尾矿废渣，只有一些不同颜色的“小方格”，颠覆了人们以往对于铀矿开采的认知。

　　这些小方格就是铀矿开采所需的抽注井。作为我国首座采用二氧化碳和氧气地浸采铀技术建设的环境友好型矿山，只需在地表打孔，从绿色“盒子”里的 注液孔中注入含有二氧化碳和氧气的水溶液，溶解地下矿石中的铀矿物，再从蓝色“盒子”里的抽液孔中抽取含铀水溶液，进行水冶处理，加工成铀的初级产品，提取铀之后的尾液则重新配制成溶液，再次注入地下矿层。

　　“这种集采、选、冶于一体的工艺，不产生废渣，废水量也大大减少，不影响地表正常种植，安全又环保。”钱家店铀矿的技术人员说。

　　除了绿色和环保的优势，地浸技术还解决了常规开采方式无法解决的铀资源含量偏低的铀矿开采难题。

　　我国铀资源呈现小、散、贫的特点，即矿床以中小规模、中低品位为主，矿床分布较为分散，且成矿地质条件复杂、矿体开采难度大。随着我国地勘工作的推进，在新疆、内蒙古等地新发现和探明了一批砂岩型铀矿床，以CO2+O2原地浸出采铀工艺为标志的采铀技术，一举盘活了数万吨高碳酸盐、高矿化度、低渗透和低品位（俗称“两高两低”）的复杂砂岩型铀资源，打开了建设绿色和现代铀矿山的通道。CO2+O2原地浸出采铀工艺技术研究与工程应用，先后荣获中核集团科技奖特等奖、国防科技进步奖一等奖和国家科技进步奖二等奖。

　　目前，我国已构建起全球领先的天然铀技术开发体系，成为全球第二个掌握CO2+O2地浸技术的国家，实现了从难采到可采、从储量到产量的跨越，铀矿山产能也由百吨级增长到千吨级。

　　地浸矿山注入数字基因

　　井场建设是地浸铀矿山建设的重要组成部分，是地浸采铀技术体系的关键工艺。

　　此前，国内地浸铀矿山井场建设缺少井网井距、过滤器安装位置等关键参数的系统优化，而这些参数的优化需要数据作为支撑。但地质勘查阶段的数据密度低，条件试验、扩大试验阶段的数据又无法覆盖全采区，由此产生了“数据悖论”。而井场建设作为地下工程，成本高、容错率低，一旦建成，再调整的难度很大，成本也将更高。

　　为了解决这些问题，中核集团地浸采铀创新团队首次提出地浸矿山两阶段成井的工艺路线，即以一阶段盲井施工的海量测井数据为依托，通过三维精准地质和水文模型的模拟，基于定量指标，对过滤器位置长度等关键参数进行优化，进而指导现场施工。

　　“‘二次成井’技术就是以精细的三维地质和水文地质模拟为基础，以名义浸出量、有效浸染范围为指标的井场建设定量优化和精准建设系统解决方案，可实现深部复杂砂岩型铀矿井场设计‘可视化、定量化’。”中核集团某重点项目负责人李召坤说。

　　不过，由于“二次成井”的技术概念是首次在矿山应用，属于从“0”到“1”的探索性工作，如何实质性开展成果转化，成为摆在项目团队面前的一道难题。2021年11月11日，中核集团“核创空间”京津冀科技成果孵化中心揭牌仪式在京举行，“二次成井”项目作为第一批8个合作项目之一参加入孵仪式，标志着“二次成井”技术的成果转化工作正式开始。

　　在项目团队不分昼夜的努力下，“二次成井”第一期成果转化项目成功应用，实践效果突出，对浸出效率的提升起到了决定性的作用。

　　2022年5月24日，在内蒙古某项目现场，时任中核内蒙古矿业总经理阳奕汉在听取了项目团队的技术汇报后，感慨地说：“‘二次成井’技术为中国地浸矿山建设注入了强大的数字基因，必将引领中国地浸矿山数字化革命的发展方向。”

　　千里之外 一键采铀

　　走进位于内蒙古自治区呼和浩特市的中核内蒙古矿业本部，乘坐电梯而上，就来到了数字化地浸远程控制中心。只见技术人员轻点鼠标，“一键”就实现了中核内蒙古矿业在役铀矿的生产远程控制。

　　2016年，中核内蒙古矿业二连苏尼特左旗分公司远程控制项目投产，通过反复调试，稳定实现了自动化控制采铀。不过，中核内蒙古矿业并未止步于此。

　　数字化没有时间和空间的限制，一根网线就能实现生产现场控制，为什么就不能通到呼和浩特？中核内蒙古矿业继续积极思考和谋划，2021年，国内首个地浸铀矿山远程控制中心在呼和浩特市落成启用，技术人员实现了远程轻点鼠标，“一键”控制现场生产。

　　“现在我们轮换着去现场，平时就在呼和浩特远程控制，过去我工作过的陈家庄铀矿员工达450余人，而现在的左旗分公司才30余人。”中核内蒙古矿业工作人员惠浩浩说。

　　地浸铀矿山一般地处偏远，工作环境恶劣，条件艰苦，随着我国经济水平提高和适龄工作者的减少，愿意到野外矿山工作的人员不断减少，“招人难、留人更难”，造成技能人才和技术人员匮乏，高层次人才引进更为困难。

　　“我从新疆天山铀业到内蒙古呼和浩特，从根本顾不上家里，到在呼市买房，现在妻子孩子都已经搬了过来，工作和生活都在一点点变好，通过远程控制中心实现一键操作，既保证了工作质量，又提高了工作效率。”中核内蒙古矿业安防环保处主管左维说。

　　中核内蒙古矿业副总经理张勇表示：“这种革命性变化，打破了人跟矿走、风餐露宿的传统生产模式，在改善铀矿冶人生产生活环境的同时，大大增加了他们的幸福感和获得感，也让采铀一线真正留得住人。”

　　正如张勇所言，现在的中核内蒙古矿业员工百余人，平均年龄35岁，是一支充满活力的人才队伍，未来也将以崭新的面貌适应新时代高质量发展需求。

　　在信息技术不断更新迭代的背景下，2022年，中核内蒙古矿业基于对内蒙古砂岩铀矿资源集约化开采的需求，对远程控制中心实施了全面升级扩建，通过智能电子大屏可实时监测矿山生产动态场景，实现了所属各矿山的异地高效互联、一体化管控，真正打通了地浸铀矿山城市化建设“最后一公里”。同时， 自控人员减幅近50%，为内蒙古地浸铀矿大基地“智能化、少人化”建设提供了样板。

　　如今，中核集团内蒙古、新疆数字化地浸铀矿山建设已达到国际先进水平，基本实现了“千里之外、一键采铀、一屏掌控”，年人均产能翻了一番。

　　加快科技成果向新质生产力转化

　　在60余年的发展历程中，中国铀矿采冶建立了完整的科技研发、生产运营、人才队伍体系，拥有露天开采、地下开采、搅拌浸出、地表堆浸、原地爆破浸出、原地浸出等全套的铀矿采冶生产技术，并逐步完善了“国内开发、海外开发、国际贸易、战略储备”相互依托、灵活调节、稳定可靠的“四位一体”的天然铀供应保障体系。目前，我国铀矿采冶正以科技创新为引领，锚定中长期发展规划的战略目标，推动第四代铀矿采冶技术跨越式发展和中国北方新铀矿大基地高质量建设，进一步筑牢我国核工业基石。

　　中核铀业党委书记陈军利表示，当前及今后一个时期，中核铀业仍处于难得的重要发展机遇期。公司将依靠科技创新积蓄发展动能，着力提升科技治理能力，解决重大工程和产业化项目前期技术难点痛点，实现资源找得到、采得出，技术优势变产业产品竞争力，加快科技成果向新质生产力转化。

　　具体而言，首先是全面打造开放创新的核心能力，建立以天然铀产业技术创新联合体为核心，重点实验室、创新中心、工程技术中心为依托主体的大协同创新平台体系。其次是打造更多先进实用的技术成果，加快构建绿色、智能、高效的第四代铀矿勘查采冶技术体系。再次是打造系列科技中铀卓越“品牌”，深化技术许可、转让和作价入股等成果转化模式，培育更多的“种子”成长为专精特新企业。最后是打造以科技为支撑的数字中铀产业集群，提升管理信息化水平和运行效能，推进智能铀矿山建设走在国家前列。

　　“中核铀业将坚持科技创新‘四个面向’，加速打造科技中铀，努力实现高水平科技自立自强，加快建设‘以铀为本、国际一流 ' 科技型矿业公司，助力中核集团实现‘三位一体’战略目标。”陈军利说。

责任编辑：于彤彤