《國資報告》:中核集團(tuán):升級“核電糧倉”
發(fā)布時間:2024-09-20 信息來源:
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天然鈾是保障國家安全的重要戰(zhàn)略資源和能源礦產(chǎn),是核電發(fā)展的“糧食”。我國核工業(yè)誕生60多年來,中核集團(tuán)不斷完善鈾礦勘查采冶技術(shù)體系,有力支撐了我國鈾資源的發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用。
當(dāng)前,在全面建設(shè)核工業(yè)強(qiáng)國的背景下,天然鈾的戰(zhàn)略意義更加凸顯。中核集團(tuán)聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,不斷提升創(chuàng)新能力,推動天然鈾產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,為天然鈾的安全穩(wěn)定供應(yīng)提供了支撐和保障。
新技術(shù)盤活低品位鈾礦
在中核集團(tuán)通遼鈾業(yè)錢家店鈾礦中心廠房以北不遠(yuǎn)處,是占地1000多畝的井場。抬眼望去,耕地整齊、綠草如茵、牛羊成群,這里沒有機(jī)器轟鳴,也沒有尾礦廢渣,只有一些不同顏色的“小方格”,顛覆了人們以往對于鈾礦開采的認(rèn)知。
這些小方格就是鈾礦開采所需的抽注井。作為我國首座采用二氧化碳和氧氣地浸采鈾技術(shù)建設(shè)的環(huán)境友好型礦山,只需在地表打孔,從綠色“盒子”里的注液孔中注入含有二氧化碳和氧氣的水溶液,溶解地下礦石中的鈾礦物,再從藍(lán)色“盒子”里的抽液孔中抽取含鈾水溶液,進(jìn)行水冶處理,加工成鈾的初級產(chǎn)品,提取鈾之后的尾液則重新配制成溶液,再次注入地下礦層。
“這種集采、選、冶于一體的工藝,不產(chǎn)生廢渣,廢水量也大大減少,不影響地表正常種植,安全又環(huán)保?!卞X家店鈾礦的技術(shù)人員說。
除了綠色和環(huán)保的優(yōu)勢,地浸技術(shù)還解決了常規(guī)開采方式無法解決的鈾資源含量偏低的鈾礦開采難題。
中核集團(tuán)在新疆伊犁盆地成功建設(shè)國內(nèi)首座千噸級大型綠色鈾礦山示范工程
我國鈾資源呈現(xiàn)小、散、貧的特點(diǎn),即礦床以中小規(guī)模、中低品位為主,礦床分布較為分散,且成礦地質(zhì)條件復(fù)雜、礦體開采難度大。隨著我國地勘工作的推進(jìn),在新疆、內(nèi)蒙古等地新發(fā)現(xiàn)和探明了一批砂巖型鈾礦床,以CO2+O2原地浸出采鈾工藝為標(biāo)志的采鈾技術(shù),一舉盤活了數(shù)萬噸高碳酸鹽、高礦化度、低滲透和低品位(俗稱“兩高兩低”)的復(fù)雜砂巖型鈾資源,打開了建設(shè)綠色和現(xiàn)代鈾礦山的通道。CO2+O2原地浸出采鈾工藝技術(shù)研究與工程應(yīng)用,先后榮獲中核集團(tuán)科技獎特等獎、國防科技進(jìn)步獎一等獎和國家科技進(jìn)步獎二等獎。
目前,我國已構(gòu)建起全球領(lǐng)先的天然鈾技術(shù)開發(fā)體系,成為全球第二個掌握CO2+O2地浸技術(shù)的國家,實(shí)現(xiàn)了從難采到可采、從儲量到產(chǎn)量的跨越,鈾礦山產(chǎn)能也由百噸級增長到千噸級。
地浸礦山注入數(shù)字基因
井場建設(shè)是地浸鈾礦山建設(shè)的重要組成部分,是地浸采鈾技術(shù)體系的關(guān)鍵工藝。
此前,國內(nèi)地浸鈾礦山井場建設(shè)缺少井網(wǎng)井距、過濾器安裝位置等關(guān)鍵參數(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化,而這些參數(shù)的優(yōu)化需要數(shù)據(jù)作為支撐。但地質(zhì)勘查階段的數(shù)據(jù)密度低,條件試驗(yàn)、擴(kuò)大試驗(yàn)階段的數(shù)據(jù)又無法覆蓋全采區(qū),由此產(chǎn)生了“數(shù)據(jù)悖論”。而井場建設(shè)作為地下工程,成本高、容錯率低,一旦建成,再調(diào)整的難度很大,成本也將更高。
為了解決這些問題,中核集團(tuán)地浸采鈾創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次提出地浸礦山兩階段成井的工藝路線,即以一階段盲井施工的海量測井?dāng)?shù)據(jù)為依托,通過三維精準(zhǔn)地質(zhì)和水文模型的模擬,基于定量指標(biāo),對過濾器位置長度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
“‘二次成井’技術(shù)就是以精細(xì)的三維地質(zhì)和水文地質(zhì)模擬為基礎(chǔ),以名義浸出量、有效浸染范圍為指標(biāo)的井場建設(shè)定量優(yōu)化和精準(zhǔn)建設(shè)系統(tǒng)解決方案,可實(shí)現(xiàn)深部復(fù)雜砂巖型鈾礦井場設(shè)計(jì)‘可視化、定量化’?!敝泻思瘓F(tuán)某重點(diǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李召坤說。
不過,由于“二次成井”的技術(shù)概念是首次在礦山應(yīng)用,屬于從“0”到“1”的探索性工作,如何實(shí)質(zhì)性開展成果轉(zhuǎn)化,成為擺在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面前的一道難題。2021年11月11日,中核集團(tuán)“核創(chuàng)空間”京津冀科技成果孵化中心揭牌儀式在京舉行,“二次成井”項(xiàng)目作為第一批8個合作項(xiàng)目之一參加入孵儀式,標(biāo)志著“二次成井”技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化工作正式開始。
在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)不分晝夜的努力下,“二次成井”第一期成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目成功應(yīng)用,實(shí)踐效果突出,對浸出效率的提升起到了決定性的作用。
2022年5月24日,在內(nèi)蒙古某項(xiàng)目現(xiàn)場,時任中核內(nèi)蒙古礦業(yè)總經(jīng)理陽奕漢在聽取了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的技術(shù)匯報后,感慨地說:“‘二次成井’技術(shù)為中國地浸礦山建設(shè)注入了強(qiáng)大的數(shù)字基因,必將引領(lǐng)中國地浸礦山數(shù)字化革命的發(fā)展方向?!?/span>
千里之外 一鍵采鈾
走進(jìn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市的中核內(nèi)蒙古礦業(yè)本部,乘坐電梯而上,就來到了數(shù)字化地浸遠(yuǎn)程控制中心。只見技術(shù)人員輕點(diǎn)鼠標(biāo),“一鍵”就實(shí)現(xiàn)了中核內(nèi)蒙古礦業(yè)在役鈾礦的生產(chǎn)遠(yuǎn)程控制。
2016年,中核內(nèi)蒙古礦業(yè)二連蘇尼特左旗分公司遠(yuǎn)程控制項(xiàng)目投產(chǎn),通過反復(fù)調(diào)試,穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)了自動化控制采鈾。不過,中核內(nèi)蒙古礦業(yè)并未止步于此。
數(shù)字化沒有時間和空間的限制,一根網(wǎng)線就能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場控制,為什么就不能通到呼和浩特?中核內(nèi)蒙古礦業(yè)繼續(xù)積極思考和謀劃,2021年,國內(nèi)首個地浸鈾礦山遠(yuǎn)程控制中心在呼和浩特市落成啟用,技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程輕點(diǎn)鼠標(biāo),“一鍵”控制現(xiàn)場生產(chǎn)。
“現(xiàn)在我們輪換著去現(xiàn)場,平時就在呼和浩特遠(yuǎn)程控制,過去我工作過的陳家莊鈾礦員工達(dá)450余人,而現(xiàn)在的左旗分公司才30余人。”中核內(nèi)蒙古礦業(yè)工作人員惠浩浩說。
地浸鈾礦山一般地處偏遠(yuǎn),工作環(huán)境惡劣,條件艱苦,隨著我國經(jīng)濟(jì)水平提高和適齡工作者的減少,愿意到野外礦山工作的人員不斷減少,“招人難、留人更難”,造成技能人才和技術(shù)人員匱乏,高層次人才引進(jìn)更為困難。
“我從新疆天山鈾業(yè)到內(nèi)蒙古呼和浩特,從根本顧不上家里,到在呼市買房,現(xiàn)在妻子孩子都已經(jīng)搬了過來,工作和生活都在一點(diǎn)點(diǎn)變好,通過遠(yuǎn)程控制中心實(shí)現(xiàn)一鍵操作,既保證了工作質(zhì)量,又提高了工作效率。”中核內(nèi)蒙古礦業(yè)安防環(huán)保處主管左維說。
中核內(nèi)蒙古礦業(yè)副總經(jīng)理張勇表示:“這種革命性變化,打破了人跟礦走、風(fēng)餐露宿的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,在改善鈾礦冶人生產(chǎn)生活環(huán)境的同時,大大增加了他們的幸福感和獲得感,也讓采鈾一線真正留得住人?!?/span>
正如張勇所言,現(xiàn)在的中核內(nèi)蒙古礦業(yè)員工百余人,平均年齡35歲,是一支充滿活力的人才隊(duì)伍,未來也將以嶄新的面貌適應(yīng)新時代高質(zhì)量發(fā)展需求。
在信息技術(shù)不斷更新迭代的背景下,2022年,中核內(nèi)蒙古礦業(yè)基于對內(nèi)蒙古砂巖鈾礦資源集約化開采的需求,對遠(yuǎn)程控制中心實(shí)施了全面升級擴(kuò)建,通過智能電子大屏可實(shí)時監(jiān)測礦山生產(chǎn)動態(tài)場景,實(shí)現(xiàn)了所屬各礦山的異地高效互聯(lián)、一體化管控,真正打通了地浸鈾礦山城市化建設(shè)“最后一公里”。同時,自控人員減幅近50%,為內(nèi)蒙古地浸鈾礦大基地“智能化、少人化”建設(shè)提供了樣板。
如今,中核集團(tuán)內(nèi)蒙古、新疆?dāng)?shù)字化地浸鈾礦山建設(shè)已達(dá)到國際先進(jìn)水平,基本實(shí)現(xiàn)了“千里之外、一鍵采鈾、一屏掌控”,年人均產(chǎn)能翻了一番。
加快科技成果向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化
在60余年的發(fā)展歷程中,中國鈾礦采冶建立了完整的科技研發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)營、人才隊(duì)伍體系,擁有露天開采、地下開采、攪拌浸出、地表堆浸、原地爆破浸出、原地浸出等全套的鈾礦采冶生產(chǎn)技術(shù),并逐步完善了“國內(nèi)開發(fā)、海外開發(fā)、國際貿(mào)易、戰(zhàn)略儲備”相互依托、靈活調(diào)節(jié)、穩(wěn)定可靠的“四位一體”的天然鈾供應(yīng)保障體系。目前,我國鈾礦采冶正以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),錨定中長期發(fā)展規(guī)劃的戰(zhàn)略目標(biāo),推動第四代鈾礦采冶技術(shù)跨越式發(fā)展和中國北方新鈾礦大基地高質(zhì)量建設(shè),進(jìn)一步筑牢我國核工業(yè)基石。
2023年5月17日,中核集團(tuán)海水提鈾海試平臺建成投用并首次對外開放
中核鈾業(yè)黨委書記陳軍利表示,當(dāng)前及今后一個時期,中核鈾業(yè)仍處于難得的重要發(fā)展機(jī)遇期。公司將依靠科技創(chuàng)新積蓄發(fā)展動能,著力提升科技治理能力,解決重大工程和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目前期技術(shù)難點(diǎn)痛點(diǎn),實(shí)現(xiàn)資源找得到、采得出,技術(shù)優(yōu)勢變產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品競爭力,加快科技成果向新質(zhì)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。
具體而言,首先是全面打造開放創(chuàng)新的核心能力,建立以天然鈾產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體為核心,重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新中心、工程技術(shù)中心為依托主體的大協(xié)同創(chuàng)新平臺體系。其次是打造更多先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)成果,加快構(gòu)建綠色、智能、高效的第四代鈾礦勘查采冶技術(shù)體系。再次是打造系列科技中鈾卓越“品牌”,深化技術(shù)許可、轉(zhuǎn)讓和作價入股等成果轉(zhuǎn)化模式,培育更多的“種子”成長為專精特新企業(yè)。最后是打造以科技為支撐的數(shù)字中鈾產(chǎn)業(yè)集群,提升管理信息化水平和運(yùn)行效能,推進(jìn)智能鈾礦山建設(shè)走在國家前列。
“中核鈾業(yè)將堅(jiān)持科技創(chuàng)新‘四個面向’,加速打造科技中鈾,努力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),加快建設(shè)‘以鈾為本、國際一流"科技型礦業(yè)公司,助力中核集團(tuán)實(shí)現(xiàn)‘三位一體’戰(zhàn)略目標(biāo)?!标愜娎f。(2024-9-19)