江西省铀资源及开发利用对策

2013-03-26许健俊陈志平

东华理工大学学报(自然科学版) 2013年2期

邵飞，许健俊，陈志平

(核工业270研究所，江西南昌 330200)

核能是一种高能量密度的新型能源，其优越性远远超过其他常规能源。因此，世界各国纷纷加入核能产业最前端的铀资源勘查与开发行列，各国累计年投资额由新世纪之初的约1.5亿美元攀升到目前的约20亿美元，其中约85%的费用投放在本国(OECD Nuclear Energy Agency and IAEA，2012)。可见，战略资源立足国内的理念被世界各国所认同。

我国能源家底是“富煤、少油、短气”，能源生产结构中煤炭70%～80%的比重远高于其他国家，能源消费结构中煤炭在一次能源消费总量中所占比重一直在70%以上(徐茂森等，2012)。能源生产消费以煤炭为主所带来的环境负面影响是雾霾天气频现，酸雨(pH＜5.6)频降，我国酸雨区面积已扩大到国土面积的约40%，pH值最低在3.5以下(张赟等，2011)。因此，优化我国能源生产消费结构已刻不容缓。

江西省已探明的铀资源量及年生产量，在我国占有举足轻重的地位。无论是基于战略资源立足国内的考虑，还是从发展核电改善能源结构角度出发，分析江西铀资源特点、探讨其开发利用对策，对发挥核资源优势及核经济优势均具现实意义。

1 铀资源特征

江西地处中国东部滨太平洋成矿域，南北纵跨华南成矿省和扬子成矿省。区内地层发育齐全，区域铀源层—寒武纪地层分布广泛(邵飞等，2009)，地质构造复杂、并经历了长期发展，岩浆活动频繁、华南成矿省中生代岩浆作用强烈。区域大地构造环境演化，造就了优越的成矿地质条件，孕育了各类矿产的成矿作用，尤其是在中生代爆发了短时限、大规模、高强度的热液成矿作用。区域富铀层位的空间分布及中生代强烈的构造岩浆作用，控制了江西省铀资源的空间定位及矿化类型。

江西省境内业已发现102个铀矿床，资源量占全国已探明铀资源总量的1/4强，由此决定了铀矿作为江西的优势矿种之一(朱嵩等，2009;张金带等，2012)。按赋矿围岩划分，江西铀矿床可分为:花岗岩型、火山岩型、水热改造砂岩型和碳硅泥岩型，其中花岗岩型和火山岩型矿床占矿床总数的88%(表1)。

与岩浆、热液作用具成因关联的花岗岩型、火山岩型及水热改造砂岩型铀矿床，均产于构造岩浆作用强烈的华南成矿省。火山岩、花岗岩型铀矿床分别集中产出于赣杭火山岩带和桃山-诸广花岗岩带、武夷山岩浆岩带，此两类铀矿床常以数个或数十个矿床规模的矿田形式产出，在空间上受制于产铀火山盆地及富铀花岗岩体(图1)。同生沉积预富集、叠加改造再富集的碳硅泥岩型铀矿主要产于区域富铀层位—寒武纪早寒武世地层广泛发育的扬子成矿省的赣西北地区(邵飞等，2010;漆富成等，2012)。

表1 江西省铀矿床类型统计表Table 1 Types of uranium deposits in Jiangxi province

图1 华南成矿省铀矿分布示意图Fig.1 The uranium deposits distribution in South China metallogenic province

2 铀资源开发利用现状

新中国成立之初急需战略铀资源，当时找铀成果显著的江西省较早对铀资源进行了开发利用。自1960年代初开始，先后在省内建成并运行了4个国营矿山企业，目前保留有2个，分别处于赣中抚州和赣南赣州，前者以相山矿田火山岩型铀矿床为开采对象，后者对桃山矿田、鹿井矿田花岗岩型矿床和白面石矿田火山岩型矿床进行开发。

江西省花岗岩、火山岩型铀资源禀赋特征为:矿床规模以中、小型矿床为主，工业铀矿体以受构造控制的脉状、群脉状形态产出，铀矿石品位总体相对较低，铀矿物赋存状态较复杂，赋矿岩性变化较大。因此，目前保留矿山现役矿井开采对象主要为矿床数量集中的矿田内的大型矿床或控矿因素相同、空间相邻的两个或若干个中、小型矿床构成的矿区。矿山开采方式主要是地下采掘，铀矿石加工工艺包括常规搅拌浸出、低品位矿石井下堆浸及地表堆浸(牛学军等，2013)。

江西2个国有矿山企业运营数十年，目前矿山建设基本配套、采冶工艺较成熟、环保设施较齐全，企业累计年产能约占全国年产能的近1/3，但这并不意味着江西铀资源得到了充分开发利用。由于江西铀资源的天然禀赋特性，加之矿山企业传统、封闭的国营管理机制以及采冶技术创新不足(阙为民等，2008)，矿山企业经济效益低下。这种长期坚持的采冶格局和技术、劳动密集型、人均产能及效益双低的开发利用现状，严重制约了江西铀资源优势向经济优势的转化。

3 铀资源开发利用对策

3.1 摸清家底，优化铀资源开发布局

近年来，世界已查明铀资源量总量呈现为增加，但回收成本＜130美元/kgU的已查明铀资源量自2009年以来表现为减少，尤其是经济上最具吸引力的回收成本＜40美元/kgU及＜80美元/kgU的已查明铀资源量减少幅度更大(表2)，这直接预示了铀生产成本可能逐步走高(OECD Nuclear Energy Agency and IAEA，2008，2012)。

江西省已探明、目前未开发的铀矿床矿石技术加工性能，仅有原地勘单位小试样酸法搅拌浸出试验结果，其不足以对矿床资源成本提供准确评价。值得提出的是，已探明的铀矿床绝大多数埋藏深度为0～300 m，该深度仅就开采而言属低成本。因此，有必要地矿联合，摸清已知矿床矿石物质成分、矿石工艺加工性能的家底，评价铀资源成本类别，在此基础上科学制定开采方案，优化开发布局，组建区域性铀业公司。利用现有集中水冶格局，集中开采大资源量的矿田，同时在确保环保开采、运输过程中固态矿石零泄漏的前提下，兼顾开采低成本的零星矿床，这不失为提高效益、提升产能举措之一。

表2 2007—2011年世界已查明铀资源量及其变化Table 2 Identified uranium resources and its changes 2007—2011

铀作为一种放射性物质，对埋藏极浅的矿床进行环保开采，也无疑是切除了地表的一个放射性“毒瘤”。

3.2 政策扶持，发挥铀资源经济优势

铀资源作为军民两用的战略资源，在新中国成立之初，受到党和国家的高度重视，即便是在国家三年困难时期，江西的铀资源勘查队伍和矿山企业都得到了国家政策的特别支持。正因为如此，我国用较短的时间打破了当时外国的核封锁。这一成绩的取得，在很大程度上得益于当时国家对铀资源勘查、铀矿采冶产业等政策的支持和保障。

在当今和平时期、市场经济体制下，铀资源勘查、采冶产业传统的“垂向条块”管理机制已暴露出诸多不足。核能产业政策应该是国家、行业和地方互动、共赢，国家层面应对战略资源给予包括矿权、勘查投入定额、地方税收补助、废弃土地补助(曹南珍，2011)、铀产品定价等的政策支持和扶持;行业层面应从政策上协调产业不同环节的利益，并应充分考虑地方政府利益;地方政府应就辖域内铀资源勘查、开发积极争取国家政策，同时出台地方支持政策，将资源优势转化为经济优势。

从长远看，铀资源立足国内应该是政策制定的出发点和落脚点，一旦中国核电及核军工需要大量铀资源时，超级大国不可能不为中国获得境外相对廉价铀资源而制造麻烦。因此，国家、行业及地方政策也应立足长远，尤其是在国家经济快速发展时期，应予以持续的政策支持，调动地方政府积极性，发挥铀资源经济优势，以促进核能产业良性经济循环。

3.3 科技创新，提高铀资源利用水平

我国是一个铀资源较丰富的国家，但随着经济快速持续发展和核电在能源消费结构中比重的不断提升，铀资源的需求越来越大(侯克斌等，2009)。

随着矿山开采深度的增加，部分矿床矿石物理性质、物质成分、矿石品位等发生变化(王运等，2010)。对这些变化的研究，历来是矿山企业的薄弱环节，一味墨守成规的选冶工艺显然不适应。江西金瑞铀业公司改变传统采冶技术，对桃山矿田大布矿床低品位花岗岩型铀矿采用地表堆浸技术，渣品位降至0.003%～0.004%，对草桃背火山岩型铀矿采用地表强化堆浸技术，渣品位在0.006%及以下。

江西铀矿采冶应面对当前及今后较长时期内以较低品位的火山岩、花岗岩型铀矿为主要开采对象和开采深度日益加深的现状，加强矿石垂向变化的研究，依靠科技创新，开发新的采、选、冶技术及新设备、新材料的研发与应用，提高机械化和智能化水平，逐步改变劳动密集型采冶局面，提高铀资源的利用水平。

3.4 生态文明，实现铀资源持续开发

由于历史原因，江西铀资源开发利用过程中，曾一度注重政治效益(黄涛等，2004)，尽管新世纪以来矿山不断加大环保投入，环境保护意识也不断增强，但一些老矿井欠帐过多，还要继续投入。

新形势下，江西铀资源开发必须加强生态文明建设。要在科学规划、合理开发布局的基础上，加快推进区域铀业公司组建和运营;长痛不如短痛，下大决心淘汰一些污染大、经济效益差的落后工艺;按照绿色矿山、旅游矿山、科普基地矿山、教学研究基地矿山标准，采取相应措施，拓展矿山功能，强化生态文明建设，引进并开展省部级乃至国家级铀矿采冶实验室、矿山生态修复实验室或工程研究中心建设。确保资源、经济和环境的协调发展，以实现江西铀资源的可持续利用和开发。

4 结论

核能的利用，是人类科技的进步;铀资源的合理开发利用，是人类科技文明的进步。

江西省铀资源具得天独厚的成矿地质背景，已探明的铀资源量和潜在铀资源量在我国铀资源总量中占有较大的比重，并且已拥有较大规模的铀矿山生产能力和一定的科技实力，还具有教学、科研、勘探、采冶队伍布局于一省的结构优势。在加强江西铀资源整体技术经济评价的基础上，科学规划，合理布局，整合优势资源，加快区域性铀业公司的运营，按照战略资源立足国内和加强生态文明建设的指导思想，争取国家政策的支持，行业及地方出台互动、共赢的政策举措，积极推动科技创新，拓展矿山功能和资金来源渠道，坚持市场导向，合理开发利用资源，一定可以将江西铀资源优势转化为经济优势，也必将推动江西铀资源的可持续开发。

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