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【金莎娱乐】我国首个千吨级天然铀生产基地诞

发布时间:2019-11-07 11:10编辑:科学浏览(71)

    1月9日,国家科学技术奖励大会隆重举行,一批为经济社会发展和现代化建设做出杰出贡献的科技工作者受到表彰,中核集团核工业北京化工冶金研究院等单位的“CO2和O2原地浸出采铀工艺技术研究与工程应用”项目获得国家科技进步二等奖。

    中国核工业集团近日发布消息称,随着新疆维吾尔自治区蒙其古尔铀矿二期工程于今年7月建成并试生产,标志着我国首个千吨级天然铀生产基地诞生。

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    新疆蒙其古尔矿是我国绿色铀矿大基地,也是单个设计产能最大的铀矿山,产能占据国内天然铀生产的半壁江山。它采用的是获得了国家科技进步二等奖的二氧化碳 氧气地浸技术,这种技术对地表环境污染少,基本上不破坏农田、土地和山林,无需将矿石采出,无矿碴、尾矿,我国是继美国之后第二个掌握这种技术的国家。

    二氧化碳和氧气,人们生活中接触最多的两种气体,变成了中性地浸采铀的利器,这一在国内尚属首创的技术,颠覆了传统的铀矿开采模式,拓展了砂岩型铀资源开采利用范围,盘活了数万吨复杂砂岩型铀资源。

    蒙其古尔铀矿是我国首个特大型砂岩型铀矿。20世纪80年代,核地质系统在新疆伊犁盆地开展了砂岩型铀矿勘查,先后发现多个规模不等的砂岩型铀矿。2001年,在国土资源大调查项目支持下,核地质系统在伊犁盆地发现蒙其古尔可地浸砂岩型铀矿产地,并于2005年开始普查、2013年完成详查,使矿床总规模达到特大型。

    采用传统酸法,翼部低品位矿体和浸出后期矿体是两种很难用地浸工艺开采的矿体,残留的铀资源也难被回收。在已发现的矿床中,人称“呆矿”的翼部矿体占很大比例。新疆中核天山铀业有限公司与东华理工大学开展持续十年的联合攻关,开发出微生物地浸采铀技术。在新疆某矿床浸出试验中,同等条件下铀浓度比传统酸法浸出高,该技术已在翼部矿体采区进行工业应用,缩短了采区服务年限。这是记者14日从天山铀业了解到的。

    1985年开始,新疆中核天山铀业有限公司(天山铀业)就已经在这里开展原地浸出采铀试验研究、项目建设和生产,于上世纪90年代中期建成地浸采铀工业试验基地。2000年底建成国内第一条地浸采铀工业生产线,在2016年建成了我国第一个绿色、高效千吨级铀矿大基地,成为国内“地浸采铀梦”的放飞之地全自动的原地浸出采铀工艺正在分秒不停的生产着被誉为“核电粮食”的铀。

    铀资源是国家战略资源和重要的能源资源,是核军工和核电的重要原料。我国铀资源的基本特点是小、散、贫:矿床规模小,矿体分散,矿石品位低。在我国已探明的铀资源中,砂岩型铀资源占总量的41.57%,其中低品位、低渗透、高碳酸盐、高矿化度等复杂砂岩型铀资源占其总量70%以上,采用酸法或碱法地浸均难以开采,成为了“呆矿”。常规矿山,要把矿石从地下挖出来,运到地表,然后采取多种物理和化学手段,从中取出我们想要的有用组分。所以,挖矿破坏地表生态以外,还要产生大量的废气、废水和废渣。地浸技术是在地表打孔,将化学试剂输送到矿床,化学试剂与矿石发生作用,将铀从矿石中提取出来。这样,地表植被没有破坏,矿石还呆在原来的地方,废渣、废水量也将大大减少。

    为使这一资源尽快进入到生产阶段,中核集团按照探采一体化的要求,开展了原地浸出开采工艺的探索,并最终形成了“CO2 O2浸出法”的先进开采工艺,使我国成为全球第二个掌握CO2 O2地浸采铀技术和工业化应用的国家。利用这一工艺,中核集团在蒙其古尔分两期进行了矿山建设,使其年产天然铀的能力大幅提升,与20世纪80年代中期3吨~5吨的年产能相比,生产效率提高200倍以上。

    所谓微生物地浸,是指让微生物参与从矿石中提取有用金属的地浸工艺。

    突破瓶颈盘活“呆矿”资源

    该技术已在新疆伊犁盆地、吐哈盆地,内蒙古松辽盆地得到了大规模工业应用,开创了砂岩型铀矿资源采冶的新模式,预计到2016年,应用这一技术生产的天然铀产品将占我国年生产量的50%。(特约科技日报记者 陈瑜)来源:中核网

    业内专家认为,蒙其古尔项目的建成投产,实现了我国低品位、低渗透、高碳酸盐、高矿化度砂岩型铀矿资源的规模化、集约化、工业化开采,为我国天然铀产业走出“小”、“散”开发模式、优化国内铀矿产能布局、建设新型绿色并与国际接轨的铀矿山奠定了基础,标志着铀矿采冶技术实现革命性跨越,开辟了我国天然铀产业绿色低碳、经济高效发展的新路。

    “该方法是利用微生物在生命活动中自身的氧化或还原特性,使资源中的有用成分氧化或还原,将有用成分转移到水溶液中与矿物分离,达到从矿物中提取有用成分的目的。”天山铀业科研开发处处长徐屹群说,生物浸矿是国际公认的绿色且经济高效的冶金技术,但铀矿微生物原地浸出开采也是极富挑战的领域。

    天山铀业在发展过程中,先后经历了三代采冶技术,其中主要参与的第三代采冶技术:以二氧化碳 氧气为代表的微试剂浸出工艺是采冶技术的又一次深刻革命,使我国成为全球第二个掌握二氧化碳 氧气地浸采铀技术并成功工业化应用的国家,该项技术研究同时获得国家科技进步二等奖。

    其中最重要的原因,不是每一种微生物都能浸出铀。

    “十二五”以来,为突破复杂砂岩型铀资源开发利用效率,达到提高国内铀资源供给能力的目的,天山铀业通过与化冶院等兄弟单位合作,重点围绕制约复杂砂岩铀矿开发的技术瓶颈及环境保护等问题,开创了一系列地浸采铀新思维、新理念,实现了地浸采铀技术由“照搬、效仿”到自主创新和“引领”的根本性转变。一系列地浸关键技术及工艺的突破,使原先不可开发的低品位、大矿量的“呆矿”成为规模开发的经济资源。

    徐屹群告诉记者,该技术的第一步是要从地下水中选育合适的微生物。微生物最适合生长发育的环境,是30—40摄氏度的温度以及较低的酸度,而地浸液温度较低,酸化期酸度通常会达到较高程度,为提高微生物浸出活性,要让微生物接受低温高酸的耐受性驯化。为提高微生物作用效率,还要进行地表工业化规模培养。“通过突破一系列关键技术,才能获得了一个能够完全适应酸法地浸环境的协同菌群。”

    焦产能提高资源回收率

    据了解,目前双方正进一步联合开展在矿层繁殖细菌的原位生物地浸深入研究,以推进微生物地浸采铀技术的产业化大规模应用。

    天山铀业建立了密实移动床与密实固定床结合的新工艺以及分布式异类饱和树脂铀回收体系,研究出满足低浓度大流量地浸矿山的高通量高效浸出液处理工艺及设备,以及适用于零星、散、小矿体开发的分布式浸出液综合处理工艺及设备,提高了微试剂浸出铀回收工艺的效率,解决了同一流程处理两类饱和树脂的难题,建成国内首座地浸采铀卫星厂。

    新型铀水冶工艺为国内外首次提出并成功在工业化生产中应用,工艺技术水平达到国际先进水平,实现了地浸铀水冶技术升级,具有较好的推广价值。而分布式异类饱和树脂铀回收体系实现了同一区域不同类型铀资源的协同开采和零星、贫散铀矿体的经济回收,该技术填补了我国在此项目研究领域的空白。

    打造高效数字化矿山

    从2013年开始,天山铀业全面开展信息化建设,建立了ERP(企业资源计划)管理系统,运用Rockworks、RDS(地浸资源储量动态评价)软件,提升了地浸资源管理、生产技术水平;进一步完善井场自动化控制系统、水冶自动化控制系统,基本实现了生产过程自动化控制,初步实现井场采区无人化运行;在安全管理方面建立覆盖生产厂全区域的视频监控系统和安全管理系统,实现了对生产全过程、全方位的视频监控。

    通过信息化建设,地浸生产工艺参数达到精准控制,主要原材料消耗、生产成本、水冶回收率、资源回采率全面优于设计指标,极大地提高了铀矿资源利用率,有效地提高了工作效率、工作质量,劳动生产率达到国际先进水平,经营管理实现了整体协调优化。天山铀业成为国内铀矿行业第一个实现区域网络化、管理信息化、生产自动化的矿山企业。

    于改革提升管理

    天山铀业在积极开展科技创新的同时也不忘提升科研管理水平,充分结合自身特点,自主创立了一整套涵盖地浸科研和地浸生产等各方面技术标准体系,为公司改革发展和科学管理奠定了坚实的技术基础。

    近年来,天山铀业构建地浸科研、地浸生产和地浸技术应用三者之间的桥梁;不断完善科研项目管理制度和建立地浸科研工作的标准化管理体系;制定科研工作管理人员定期到科研项目工作现场的管理制度和工作计划;建立地浸研发中心、分析检测中心等研发机构,专门从事公司内部重大科研课题的研究、样品测试、岩矿样的室内试验工作,为地浸科研工作提供了良好技术保证。

    依托完善的科研体制机制以及不断提升的管理模式,经过多年的科技创新和技术研发,使天山铀业公司着力突破了一批具有创新性、标志性的关键技术,科研成果硕果累累,其中《疏干砂岩铀矿床地浸采铀技术》《高碳酸盐中性浸出技术》等4科技成果分别获得国防科技成果奖、中核集团公司科技成果奖。完成67项专利申请,52项企业内部规范编制。

    天山铀业始终注重产学研协同创新、人才培养和储备,在获取众多科研技术成果的同时也不断的培养和锻造地浸技术人才队伍,努力为创新提供源源不断的驱动力。

    在打造“四新型”天然铀企业的进程中,天山铀业公司以科研项目为平台,积极与高校、科研院所合作,协同攻关,协同创新,地浸砂岩铀矿开发技术的先进性和有效性已超过美国、哈萨克斯坦等国家,得到国际原子能机构的充分认可,这既是引进、消化、吸收创新的结果,更是自主创新、产学研协同创新的结果。

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