中核集團：升級“核電糧倉”
來源：《國資報告》雜志 時間：2024-08-28 17:38
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，為我國戰(zhàn)略核力量建設(shè)和核能健康發(fā)展作出了重要貢獻。
當(dāng)前，在全面建設(shè)核工業(yè)強國的背景下，天然鈾的戰(zhàn)略意義更加凸顯。中核集團聚焦產(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
在中核集團通遼鈾業(yè)錢家店鈾礦中心廠房以北不遠處，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，再從藍色“盒子”里的抽液孔中抽取含鈾水溶液，進行水冶處理，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。
我國鈾資源呈現(xiàn)小、散、貧的特點，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，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，先后榮獲中核集團科技獎特等獎、國防科技進步獎一等獎和國家科技進步獎二等獎。
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、擴大試驗階段的數(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，中核集團地浸采鈾創(chuàng)新團隊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，通過三維精準地質(zhì)和水文模型的模擬，基于定量指標，對過濾器位置長度等關(guān)鍵參數(shù)進行優(yōu)化，進而指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
“‘二次成井’技術(shù)就是以精細的三維地質(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的井場建設(shè)定量優(yōu)化和精準建設(shè)系統(tǒng)解決方案，可實現(xiàn)深部復(fù)雜砂巖型鈾礦井場設(shè)計‘可視化、定量化’?！敝泻思瘓F某重點項目負責(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，如何實質(zhì)性開展成果轉(zhuǎn)化，成為擺在項目團隊面前的一道難題。2021年11月11日，中核集團“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”項目作為第一批8個合作項目之一參加入孵儀式，標志著“二次成井”技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化工作正式開始。
在項目團隊不分晝夜的努力下，“二次成井”第一期成果轉(zhuǎn)化項目成功應(yīng)用，實踐效果突出，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目團隊的技術(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?！?/p>
千里之外 一鍵采鈾
走進位于內(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)字化地浸遠程控制中心。只見技術(shù)人員輕點鼠標，“一鍵”就實現(xiàn)了中核內(nèi)蒙古礦業(yè)在役鈾礦的生產(chǎn)遠程控制。
2016年，中核內(nèi)蒙古礦業(yè)二連蘇尼特左旗分公司遠程控制項目投產(chǎn)，通過反復(fù)調(diào)試，穩(wěn)定實現(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)首個地浸鈾礦山遠程控制中心在呼和浩特市落成啟用，技術(shù)人員實現(xiàn)了遠程輕點鼠標，“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程控制，過去我工作過的陳家莊鈾礦員工達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，工作環(huán)境惡劣，條件艱苦，隨著我國經(jīng)濟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點變好，通過遠程控制中心實現(xiàn)一鍵操作，既保證了工作質(zhì)量，又提高了工作效率?！敝泻藘?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。”
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，對遠程控制中心實施了全面升級擴建，通過智能電子大屏可實時監(jiān)測礦山生產(chǎn)動態(tài)場景，實現(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，中核集團內(nèi)蒙古、新疆?dāng)?shù)字化地浸鈾礦山建設(shè)已達到國際先進水平，基本實現(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)運營、人才隊伍體系，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，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)，進一步筑牢我國核工業(yè)基石。
中核鈾業(yè)黨委書記陳軍利表示，當(dāng)前及今后一個時期，中核鈾業(yè)仍處于難得的重要發(fā)展機遇期。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)化項目前期技術(shù)難點痛點，實現(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，重點實驗室、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實用的技術(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行效能，推進智能鈾礦山建設(shè)走在國家前列。
“中核鈾業(yè)將堅持科技創(chuàng)新‘四個面向’，加速打造科技中鈾，努力實現(xiàn)高水平科技自立自強，加快建設(shè)‘以鈾為本、國際一流 ' 科技型礦業(yè)公司，助力中核集團實現(xiàn)‘三位一體’戰(zhàn)略目標?！标愜娎f。
責(zé)任編輯：于彤彤
