“呆礦”逆襲記
發(fā)布時(shí)間:2024-08-13 信息來源:
天然鈾,是保障國家安全的重要戰(zhàn)略資源和能源礦產(chǎn),被稱為核電的“糧倉”。
今年發(fā)布的《中國核能發(fā)展報(bào)告2024》藍(lán)皮書顯示,截至目前,我國在建核電機(jī)組26臺(tái),在建機(jī)組數(shù)量繼續(xù)保持世界領(lǐng)先。核電產(chǎn)業(yè)的安全高效發(fā)展,自然對天然鈾的供應(yīng)提出了巨大需求。
而很長一段時(shí)間里,由于我國鈾礦資源普遍存在“貧、散、小”的特點(diǎn),資源賦存條件和礦石性質(zhì)復(fù)雜,因此被標(biāo)注著“鈾資源極度匱乏”的標(biāo)簽。
60年來,一代又一代新疆鈾礦冶人歷經(jīng)不懈努力奮斗與技術(shù)創(chuàng)新,突破了地浸關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了新疆天然鈾生產(chǎn)從無到有、規(guī)模從小到大,變“呆礦”為優(yōu)質(zhì)資源,打造了我國首座千噸級綠色鈾礦大基地,為核能發(fā)展提供了鈾資源保障。
就在近期召開的核工業(yè)新疆鈾礦冶科技發(fā)展大會(huì)上,中核新疆礦業(yè)有限公司發(fā)布了新疆鈾礦冶60周年取得的十大科技創(chuàng)新成果。
“這些科技創(chuàng)新成果,是推動(dòng)新疆千噸級鈾礦大基地建設(shè)的關(guān)鍵引擎?!?中核新疆礦業(yè)負(fù)責(zé)人黃群英表示:“其從根本上改變了我國天然鈾的生產(chǎn)現(xiàn)狀,推動(dòng)了我國天然鈾產(chǎn)業(yè)的重大轉(zhuǎn)型升級:鈾礦開采模式由傳統(tǒng)采礦向流態(tài)化開采轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)方式由勞動(dòng)密集型向無人化轉(zhuǎn)變,企業(yè)發(fā)展由低效、高耗能向綠色低碳轉(zhuǎn)變,開采規(guī)模實(shí)現(xiàn)了從百噸級到千噸級的跨越。”
盤活“呆礦”,建成我國首條地浸技術(shù)工業(yè)生產(chǎn)線
1963年,核工業(yè)第一批鈾礦冶廠礦建成和投產(chǎn),為了持續(xù)滿足國家對鈾產(chǎn)品的需求,中央決定盡快建設(shè)第二批鈾礦山,新疆鈾礦山就是其中之一。
來自全國各地的核工業(yè)建設(shè)者
很快,核工業(yè)創(chuàng)業(yè)者們從四面八方云集到祖國西部邊陲的伊犁河畔、烏孫山下,在戈壁荒漠建成“兩礦一廠”,歷經(jīng)艱苦創(chuàng)業(yè),突破了煤型鈾礦一體化開采及提鈾技術(shù),建成了我國第一座煤型鈾礦采冶廠礦,成功實(shí)施了煤型鈾礦采冶的工業(yè)化生產(chǎn),為國家提供了亟需的優(yōu)質(zhì)天然鈾產(chǎn)品。
褐煤型鈾礦石樣品
作為我國第一代鈾礦冶技術(shù)——褐煤中提取鈾工藝,在當(dāng)時(shí)達(dá)到了世界先進(jìn)水平,為核工業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),但至上世紀(jì)八十年代隨著資源枯竭、開采成本太高等原因,核工業(yè)新疆礦冶局所屬的“兩礦一廠”面臨著轉(zhuǎn)型的困境。
也正是這個(gè)時(shí)候,酸法地浸采鈾技術(shù)進(jìn)入核工業(yè)新疆礦冶局的視野——
自從上世紀(jì)五六十年代,核工業(yè)人就一直用腳步丈量著天山南北的山山水水,探尋寶貴的鈾資源。其中在伊犁盆地發(fā)現(xiàn)了大量的鈾礦化點(diǎn),但是品位太低,按照過去的勘查技術(shù)規(guī)范,這些含鈾的砂巖夠不上“鈾礦”的標(biāo)準(zhǔn),不具備工業(yè)開采價(jià)值,被視為“呆礦”。而酸法地浸采鈾技術(shù)一旦突破,將是我國鈾礦史上的一次重大變革,或?qū)氐渍簟柏氣檱钡拿弊印?/p>
核工業(yè)部新疆礦冶局舊址
1986年,核工業(yè)新疆礦冶局聯(lián)合原核工業(yè)六所上報(bào)了《新疆原地浸出采鈾工業(yè)試驗(yàn)項(xiàng)目建議書》,同時(shí)還提交了《新疆512礦床地浸條件補(bǔ)勘試驗(yàn)計(jì)劃》。很快得到上級部門批復(fù),同意立項(xiàng)。至此,新疆地浸采鈾試驗(yàn)正式起步。
1987年,核工業(yè)新疆礦冶局成立了由12人組成的地浸試驗(yàn)隊(duì),他們稍作整裝,就奔赴距離中蘇邊界僅僅數(shù)公里的512礦床所在地——庫捷爾泰溝。
這注定是一個(gè)不平凡的試驗(yàn)歷程?;臒o人煙的戈壁灘上,塵土飛揚(yáng)、飛沙走石,地浸試驗(yàn)隊(duì)擠在用帳篷搭起的窩棚里,吃鹽水泡饃或面條拌醬油,秉承著先創(chuàng)業(yè)后生活的精神,全身心投入到酸法地浸采鈾現(xiàn)場試驗(yàn)中。
伊犁737廠50噸建設(shè)現(xiàn)場驗(yàn)收
“難度很大,因?yàn)闆]有什么可借鑒的經(jīng)驗(yàn),其間出現(xiàn)了各種狀況,一度艱難推進(jìn)?!毙陆鹪h總支書記、總經(jīng)理肖碧泉表示。但功夫不負(fù)有心人,最終在上世紀(jì)90年代初突破了地浸工藝鉆孔成建井、地下酸法浸出、浸出液提升等關(guān)鍵技術(shù)。
1992年建成試驗(yàn)性生產(chǎn)線,2000年建成了我國第一條百噸級工業(yè)規(guī)模的酸法地浸采鈾生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)地浸采鈾技術(shù)工業(yè)應(yīng)用零的突破。
1996年737廠50噸水冶生產(chǎn)線投入運(yùn)行
“地浸采鈾技術(shù)的突破,使砂巖鈾礦的邊界品位從0.03%降至0.01%,使原來無用的‘砂?!兂闪藢氋F的‘鈾礦’?!秉S群英表示,“地浸采鈾技術(shù)在新疆得到了規(guī)?;I(yè)應(yīng)用,撐起了中國鈾礦冶的半壁江山。”
不僅如此,地浸采鈾技術(shù)的突破讓新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)砂巖鈾礦一躍成為具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的優(yōu)質(zhì)鈾資源,新增可利用砂巖型鈾資源數(shù)十萬噸,實(shí)現(xiàn)了砂巖鈾礦從低品質(zhì)資源到高價(jià)值儲(chǔ)量、從儲(chǔ)量到產(chǎn)量的重大跨越,為我國核工業(yè)發(fā)展奠定了充實(shí)的鈾資源保障。
攻克世界難題,建成我國首個(gè)千噸級綠色鈾礦大基地
地浸采鈾技術(shù)的突破,讓昔日的“呆礦”煥發(fā)新生。伊犁地區(qū)這片沉默已久的大地,熱鬧起來。
“512礦床酸法地浸采鈾的突破,提振著新疆鈾礦冶人持續(xù)深挖伊犁地區(qū)鈾礦資源的信心,鼓舞了大家的干勁?!敝泻诵陆V業(yè)副總經(jīng)理張青林表示。
天山鈾業(yè)七三五廠水冶車間內(nèi)景
于是,1995年,新疆鈾礦冶人再次向伊犁深處進(jìn)軍,依托伊犁盆地扎吉斯坦鈾礦床(511礦床),開始地浸采鈾試驗(yàn),2002年建成試驗(yàn)性生產(chǎn)線,2006年建成工業(yè)生產(chǎn)線。
伊犁盆地位于我國新疆的山間疊合盆地,歷經(jīng)上億年地殼演變而形成鈾礦床地質(zhì),地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。“因?yàn)槊恳坏貐^(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,所以地浸采鈾工藝技術(shù)無法簡單地復(fù)制使用。不同地區(qū)的地浸采鈾都會(huì)遇到各種挑戰(zhàn)?!?肖碧泉表示。
吐魯番吐哈盆地十紅灘地浸試驗(yàn)現(xiàn)場
數(shù)年間,新疆鈾礦冶人一邊摸索創(chuàng)新一邊推進(jìn)建設(shè),接連攻克了多個(gè)難題。為了解決疏干砂巖、高礦化度等世界級難題,進(jìn)一步提高浸出率,2001年,核工業(yè)新疆礦冶局率先在新疆吐魯番吐哈盆地的十紅灘鈾礦床開展了CO2+O2地浸采鈾技術(shù)研究。試驗(yàn)人員戰(zhàn)風(fēng)沙、斗嚴(yán)寒、抗酷暑,歷經(jīng)多次試驗(yàn)的失利不氣餒,通過不斷鉆研探索,開創(chuàng)性地開展了“CO2+O2+HCO3-”中性浸出試驗(yàn),并取得了成功,填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白,實(shí)現(xiàn)了扎根西北戈壁,建功荒漠的壯志豪言!該項(xiàng)技術(shù)的突破很快在伊犁蒙其古爾鈾礦床(510礦床)得到應(yīng)用,開始了地浸采鈾擴(kuò)大試驗(yàn)。
2016年初,一條消息的發(fā)布引發(fā)廣泛關(guān)注:中國首個(gè)規(guī)?;亟櫟V山蒙其古爾一期工程提前一年全面建成,二期正在快速推進(jìn),2016年上半年將建成國內(nèi)首個(gè)千噸級鈾礦大基地。我國成為世界上第二個(gè)掌握CO2+O2地浸采鈾技術(shù)的國家。
綠色礦山
“我們成功了!新疆蒙其古爾礦是單個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)能最大的鈾礦山,我們實(shí)現(xiàn)了開采規(guī)模從百噸級到千噸級的跨越!” 張青林表示。
“通過三代人的實(shí)踐和創(chuàng)新,我國成為世界上首個(gè)同時(shí)掌握兩種地浸采鈾工藝開采天然鈾的國家,為其他砂巖型鈾礦含礦盆地提供了可復(fù)制、可推廣的模式,從根本上改變了我國天然鈾‘零散小’的生產(chǎn)現(xiàn)狀,推動(dòng)我國天然鈾產(chǎn)業(yè)的重大轉(zhuǎn)型升級?!?中核新疆礦業(yè)總工程師周根茂表示:“同時(shí),掀開了我國地浸采鈾的新篇章,樹立了我國國內(nèi)天然鈾產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化的重要里程碑?!?/p>
周根茂表示:“千噸級鈾礦大基地的建成,是突破復(fù)雜砂巖鈾資源高效開發(fā)世界級難題的成功典范,是我國天然鈾發(fā)展60多年來最重要的里程碑!”
無人化運(yùn)行,建成我國首個(gè)數(shù)字化鈾礦大基地
從新疆伊寧市區(qū)驅(qū)車向南行50公里,到達(dá)伊犁盆地南緣烏孫山腳時(shí),出現(xiàn)在眼前的是一片普通的草原,“到啦,這就是蒙其古爾鈾礦山!”
放眼望去,這里沒有喧鬧、嘈雜的機(jī)器聲,也沒有滿山遍野堆積如山的礦石,更看不到石屑亂飛、烏黑垢面的礦工,有的是草地上的幾間簡易的白色房子和少許聳立的白色氣罐,廠區(qū)內(nèi)還種植了蘋果樹、杏樹、海棠樹等,頗有世外桃源之感。
“有礦不見礦是地浸采鈾的一大特點(diǎn)。地浸采鈾不挖不掘,僅在地表打孔,從孔中注入含有化學(xué)試劑的水溶液,溶解地下礦石中的鈾礦物后,再從另一個(gè)孔提取含鈾溶液,是一種集采、選、冶于一體的新型鈾礦開采方法,不會(huì)使礦石發(fā)生位移,也不影響地表正常種植,無礦渣、尾礦,安全又環(huán)保。” 張青林說:“不僅綠色環(huán)保,現(xiàn)在我們?nèi)娼ǔ闪烁咝?shù)字化礦山,實(shí)現(xiàn)了‘千里之外、一屏掌控、一鍵采鈾’”。
這一天,剛好是739廠運(yùn)行人員郭玉林的小夜班(下午5:20至凌晨1:20),下午5點(diǎn)他走進(jìn)伊寧基地辦公樓5層的自控室,照例查看電腦歷史曲線圖,檢查每一個(gè)采區(qū)的情況……17年扎根新疆鈾礦山默默工作的他,自從2022年從礦山搬入伊寧市,工作生活都發(fā)生了翻天覆地的變化?!霸瓉碓诘V區(qū)無論多晚,無論刮風(fēng)下午都要檢查采區(qū)情況,每次檢查都要近1個(gè)小時(shí),一個(gè)晚上最少3次,現(xiàn)在好了,想看哪個(gè)采區(qū),就直接點(diǎn)擊程序就能看到,大大降低了工作量,提高了工作效率。” 郭玉林說,“生活上也是提升了幸福感。我們常年在礦山上,以前只能一至兩周回一次家,家里大事小情都照顧不上,現(xiàn)在家里有什么事下班就能解決?!?/p>
從2013年開始,中核新疆礦業(yè)全面開展信息化建設(shè),建立了ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)管理系統(tǒng),運(yùn)用Rockworks、RDS(地浸資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)評價(jià))軟件,提升了地浸資源管理、生產(chǎn)技術(shù)水平;進(jìn)一步完善井場自動(dòng)化控制系統(tǒng)、水冶自動(dòng)化控制系統(tǒng),基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制,初步實(shí)現(xiàn)井場采區(qū)無人化運(yùn)行;在安全管理方面建立覆蓋生產(chǎn)廠全區(qū)域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)全過程、全方位的視頻監(jiān)控。
伊犁基地自動(dòng)化控制中心
通過信息化建設(shè),地浸生產(chǎn)工藝參數(shù)達(dá)到精準(zhǔn)控制,主要原材料消耗、生產(chǎn)成本、水冶回收率、資源回采率全面優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),極大地提高了鈾礦資源利用率,有效地提高了工作效率、工作質(zhì)量,勞動(dòng)生產(chǎn)率達(dá)到國際先進(jìn)水平,經(jīng)營管理實(shí)現(xiàn)了整體協(xié)調(diào)優(yōu)化。
“中核新疆礦業(yè)成為國內(nèi)鈾礦行業(yè)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化、管理信息化、生產(chǎn)自動(dòng)化的礦山企業(yè)。” 張青林表示。
從智能裝備、智能工廠、智慧化集控到智慧礦山于一體,中核新疆礦業(yè)讓浸不出、采不準(zhǔn)、不經(jīng)濟(jì)等眾多技術(shù)難題成為歷史,形成了完全自主研發(fā)、自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)的地浸采冶體系。
縱觀全局,值此核工業(yè)新疆鈾礦冶科技發(fā)展大會(huì)成功召開之際,也是天然鈾產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,更是我國由核大國邁向核強(qiáng)國的關(guān)鍵階段,世界能源格局正發(fā)生深刻變革,國際天然鈾市場日趨復(fù)雜,核電發(fā)展藍(lán)圖也對天然鈾提出了重大需求,天然鈾產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的戰(zhàn)略機(jī)遇期。
黃群英表示:“是的,我們已經(jīng)做好準(zhǔn)備,仰望星空、腳踏實(shí)地,持續(xù)推進(jìn)中核新疆礦業(yè)鈾礦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。”(核芯報(bào)道工作室胡春玫)