中核集團(tuán)升級(jí)“核電糧倉(cāng)”

　　天然鈾是保障國(guó)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(guó)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(guó)鈾資源的發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用，為我國(guó)戰(zhàn)略核力量建設(shè)和核能健康發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

　　當(dāng)前，在全面建設(shè)核工業(yè)強(qiáng)國(guó)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(dòng)天然鈾產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，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(chǎng)。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(duì)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(guó)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?gòu)乃{(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(jí)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。”錢家店鈾礦的技術(shù)人員說。

　　除了綠色和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，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。

　　我國(guó)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(guó)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(wàn)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(jiǎng)特等獎(jiǎng)、國(guó)防科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　目前，我國(guó)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(gè)掌握CO2+O2地浸技術(shù)的國(guó)家， 實(shí)現(xiàn)了從難采到可采、從儲(chǔ)量到產(chǎn)量的跨越，鈾礦山產(chǎn)能也由百噸級(jí)增長(zhǎng)到千噸級(jí)。

　　地浸礦山注入數(shù)字基因

　　井場(chǎng)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(guó)內(nèi)地浸鈾礦山井場(chǎng)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(chǎng)建設(shè)作為地下工程，成本高、容錯(cuò)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(cè)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(duì)過濾器位置長(zhǎng)度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)建設(shè)定量?jī)?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(chǎng)設(shè)計(jì)‘可視化、定量化’。”中核集團(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(gè)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(duì)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(chǎng)，時(shí)任中核內(nèi)蒙古礦業(yè)總經(jīng)理陽(yáng)奕漢在聽取了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的技術(shù)匯報(bào)后，感慨地說：“‘二次成井’技術(shù)為中國(guó)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(guó)地浸礦山數(shù)字化革命的發(fā)展方向。”

　　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(dòng)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(shí)間和空間的限制，一根網(wǎng)線就能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(guó)內(nèi)首個(gè)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(chǎng)生產(chǎn)。

　　“現(xiàn)在我們輪換著去現(xiàn)場(chǎng)，平時(shí)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(guó)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(shí)，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。”

　　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(shí)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(duì)內(nèi)蒙古砂巖鈾礦資源集約化開采的需求，對(duì)遠(yuǎn)程控制中心實(shí)施了全面升級(jí)擴(kuò)建，通過智能電子大屏可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦山生產(chǎn)動(dòng)態(tài)場(chǎng)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(shí)， 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(guó)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(guó)鈾礦采冶建立了完整的科技研發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、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(guó)內(nèi)開發(fā)、海外開發(fā)、國(guó)際貿(mào)易、戰(zhàn)略儲(chǔ)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(guó)鈾礦采冶正以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，錨定中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的戰(zhàn)略目標(biāo)，推動(dòng)第四代鈾礦采冶技術(shù)跨越式發(fā)展和中國(guó)北方新鈾礦大基地高質(zhì)量建設(shè)，進(jìn)一步筑牢我國(guó)核工業(yè)基石。

　　中核鈾業(yè)黨委書記陳軍利表示，當(dāng)前及今后一個(gè)時(shí)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(dòng)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(shì)變產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)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(tái)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(jià)入股等成果轉(zhuǎn)化模式，培育更多的“種子”成長(zhǎng)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(guó)家前列。

　　“中核鈾業(yè)將堅(jiān)持科技創(chuàng)新‘四個(gè)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(guó)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)。”陳軍利說。

　　來源：《國(guó)資報(bào)告》雜志