长期以来,中国被西方世界贴上贫铀国标签,核工业命悬一线,80%以上铀资源依赖进口,国家能源安全面临巨大威胁。
当传统思路碰壁,地质学家们大胆转向,竟然在油田、煤田深处发现了难以置信的超级铀矿,彻底改写了中国能源自给自足的未来。
这一超级铀矿发现能产生多大的影响?我国在这条路上努力了多久?
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最初的找矿思路,是跟着别人学,当时澳大利亚在花岗岩体里找到了大矿,我们就觉得,那准没错,也得盯着花岗岩找,方向一确定,大家就埋头苦干。
1955年,好消息传来,在湖南郴州的金银寨,通过飞机进行放射性测量,总算有了发现,这个发现直接催生了中国第一座铀矿山——711矿。
它在1958年正式建立,后来也确实为我们1964年的第一声核爆巨响,提供了关键原料。
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但这只是解了燃眉之急,这种花岗岩模式下找到的矿,产量始终上不去,仅仅能满足最基本的国防需求,想要发展核电,这点家底远远不够。
后面的数据更能说明问题,到了2009年,国际原子能机构估算,中国探明的铀储量也就17.4万吨,可那会儿我们每年的需求量已经超过一万吨,国内产量一千多吨。
缺口高达80%以上,脖子被别人卡得死死的。
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即便到了2020年,情况也没好太多,年需求9830吨,自家产量1885吨,自给率连19%都不到。
我们的铀原料,绝大部分依赖进口,其中哈萨克斯坦一家就占了43%,澳大利亚和加拿大加起来也占了28%。
这种供应链有多脆弱?看看俄乌冲突就知道了,地缘政治一紧张,大家心里都捏把汗,有专家评估过,一旦供应被切断,我们国内的库存最多只能撑18个月,这可不是闹着玩的。
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转机,往往来自一个不经意的瞬间,更来自一次彻底的认知颠覆,地质队员们开始反思,难道中国的铀矿,就非得长在花岗岩里吗?能不能换个地方看看?
真正的突破口,出现在鄂尔多斯盆地,那地方底下全是宝贝,煤、石油、天然气,应有尽有,勘探队在进行常规的油气煤炭钻探时,仪器上突然跳出了放射性异常信号。
一开始可能只是个意外线索,但它点燃了一场思想风暴,有没有可能,铀矿和这些油、气、煤是“邻居”?这个大胆的想法,彻底打破了过去只盯着花岗岩的思维枷锁。
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新理论很快就得到了验证,2012年底,内蒙古大营地区传来捷报,一个大型砂岩型铀矿被发现!第二年公布储量,超过5万吨!这一下捅破了天花板。
科学家们终于搞明白了,原来铀元素可以随着地下水,在砂岩的孔隙里慢慢沉淀、富集,而这些地方,恰恰也是油、气、煤的家,一个全新的找矿策略应运而生,“煤铀共探”、“油铀共探”。
这简直是降维打击!过去几十年,为了找油找煤,我们已经积累了海量的地质勘探资料,什么地震图、钻井数据,堆积如山,现在,这些老数据成了找铀的新地图。
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成果开始井喷式爆发,在伊犁盆地,利用现成的煤矿钻孔数据,一口气又发现了3个大型铀矿,加起来储量超过5万吨。
在二连盆地,利用油气资料,直接探明了中国首个超过10万吨的超级巨无霸砂岩型铀矿。
2018年,内蒙古通辽的钱家店地区又发现一个特大型铀矿,埋深只有两三百米,到了2021年,全国的铀资源总量已经攀升到约33万吨。
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今年1月14日,自然资源部更是集中公布了一批重大找矿成果,其中就包括10个大型以上的铀矿,比如在鄂尔多斯盆地的泾川地区,利用油井数据,发现了一个预估资源量超过8万吨的特大型铀矿,矿层厚度居然有25米!
找矿思路的转变解决了去哪找的问题,但新的挑战又来了,我们新发现的这些铀资源,超过80%都属于低品位矿,用传统方法开采,成本高得吓人,根本不划算。
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问题倒逼技术革命,一套全新的第三代采铀技术体系应运而生,它的核心,是一种叫酸法原地浸出的工艺,简称ISL。
这技术听着玄乎,其实原理很巧妙,它根本不用把矿石挖出来,而是通过钻孔,往地下的矿层里注入一种特制的溶液,里面含有二氧化碳和氧气,这种溶液能把砂岩里的铀给溶解掉。
然后,再通过别的钻孔,把溶解了铀的液体像抽水一样泵回地面进行处理,整个过程对地表环境的影响极小,关键是,它能把资源回收率提升到70%以上!
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更厉害的是,ISL技术让那些品位低于0.01%的极低品位矿石,也一下子有了商业开采的价值,这等于把过去我们看不上眼的废石,全都变成了金疙瘩。
这项技术的集大成者,就是国铀一号项目,这是我国目前最大的天然铀项目示范工程,它的建设速度堪称奇迹,去年7月12日才开工,仅仅用了一年时间,就在最近成功产出了第一桶铀产品。
项目满负荷运转后,一年的产能预计能达到3000吨,这背后,是一整套智能化体系在支撑。
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项目建了一个智能化的远程管控中心,工作人员坐在办公室里,就能实现一键采铀。
通过大数据分析整个浸出过程,能耗直接降低了15%,生产周期也缩短了20%,这种效率,让把理论储量变成可用产能不再是一句空话。
技术的进步是全方位的,为了适应沙漠等复杂地表环境,我们开发了“天-空-地”三维立体探测技术。
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就在最近,中核集团在新疆塔里木盆地1820米深处,发现了全球最深的工业砂岩型铀矿化,这不仅是深度的突破,更是首次在广阔的沙漠腹地找到了工业级的铀矿。
为了实现这种深部找矿,科学家们还提出了全新的渗出-渗入复成因预测模型,正是这些理论和技术的创新,让专家们敢于预测,中国铀资源的总潜力,可能超过惊人的280万吨!
从认知突破到技术赋能,最终带来的,是国家战略格局的根本性重塑。
2024年,中国的天然铀产量已经突破4000吨,自给率,从2020年那个可怜的不足19%,一跃提升到了42.3%。按照这个势头,预计到2027年,自给率将超过60%,2030年更是有望达到70%!
这意味我们国家的能源安全,有了一块坚不可摧的压舱石,我们拥有世界前三的核电装机容量,再也不用为那18个月库存而焦虑了。
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更实在的好处是,自主供应让铀燃料的成本,相比进口降低了12%。这笔经济账,相当可观。
当你的家里有矿,你在全球市场上的腰杆子自然就硬了,中国已经跻身全球铀资源储量的前列,我们提出的新理论、创造的新纪录,也让我们从一个追随者,变成了某些领域的引领者,话语权自然不可同日而语。
这场铀矿逆袭战的红利,还溢出到了能源领域之外,铀的衍生产物,在民用领域大放异彩。
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比如核医学,今年的医用同位素产量,就比2020年增长了50%,在农业上,通过辐照技术,我们已经培育了超过300个优良的作物品种,每年能为国家增产粮食超过百万吨。
为了保障这一切,国家也在制度层面发力,推动矿权制度改革,鼓励煤、油、铀这些不同领域的企业协同勘探开发,在北方,一个集勘探、开采于一体的新铀都产业集群,正在悄然形成。
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过头看,中国甩掉贫铀国这顶帽子,靠的绝不是什么天上掉馅饼的运气,它的根源,在于我们敢于挣脱思想的牢笼,用自己的理论创新打开了一片全新的资源宝库。
更关键的是,我们用强大的工程技术能力,把纸面上的潜力,一步步变成了看得见、摸得着的现实,未来,向地球深部进军的号角已经吹响,智能化开采将继续为我们拓展能源的边界。
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