提高我国天然铀供应能力的措施

郅泳萱　王又华

(中核工程建设管理中心)



提高我国天然铀供应能力的措施

郅泳萱王又华

(中核工程建设管理中心)

摘要随着我国核电事业的快速发展，天然铀供应将出现明显缺口，为保证天然铀长期稳定供应，在分析了我国铀矿勘探开发领域取得成就的基础上，分别从加大天然铀资源勘探开发力度，大力推广砂岩铀矿地浸技术，广泛实施共伴生铀资源综合回收技术，加大海水提铀科研开发、实施“走出去”战略，适度加大天然铀储备等角度，对提高我国天然铀供应能力的措施进行了详细探讨，对于确保我国天然铀供应安全有一定的参考价值。

关键词天然铀供应能力措施

1天然铀需求量分析

发展核电是确保我国能源安全、优化能源结构、改善生态环境的重要途径，也是拉动国民经济和地方经济发展的重要手段。核电的主要燃料——铀是一种宝贵的战略资源，对我国核能发展以及国防安全具有非常重要的作用。我国及世界相关国家核电的不断发展，将导致全球天然铀的需求量逐年增加。根据我国《核电中长期发展规划》，到2020年我国核电运行的装机容量将达5 800万kW，在建装机达3 000万kW。据此预测，到“十三五”末我国核电天然铀年需求量为11 500t，铀资源年消耗16 400t，“十三五”期间累计耗用铀资源约76 000t。随着我国核电运营规模的进一步扩大，国家天然铀产业面临新的发展机遇。从世界范围看，预计到2020年,世界天然铀需求量约7.7万t，2025年天然铀需求量约9万t，2030年天然铀需求量约11万t[1]。而目前世界天然铀年产量仅约6万t，全世界天然铀供求缺口也将继续扩大，世界经济企稳复苏后，天然铀价格将迎来新一轮的明显上涨。

2我国铀矿勘探开发成就

截至目前，我国已建立了集基础地质、矿产地质、航测遥感、物化探、探矿工程、分析测试于一体的、完整的放射性矿产资源勘查工作体系，建立了一整套核地质各专业领域的标准(154项)，形成了基础性、保障性、综合性、专业性四大技术标准体系，形成了空中—地面—地下“三位一体”的立体勘查能力，承担完成了3 300余项国防科研、核能开发研究、国家攀登计划、国家自然科学基金、国家305项目等重大科技攻关项目[2]。我国已形成了搅拌浸出、堆浸和原地浸出工艺并存的铀矿冶新格局，建成了从天然铀开采到冶炼再到纯化转化，从研究、试验、设计、建设、运行到“三废”处理、矿山退役治理等完整的工业体系，使我国成为世界铀矿冶体系最全的国家之一。针对我国北方砂岩铀矿资源低渗透、低品位、高矿化度、高碳酸盐等特点，成功开发了CO2+O2地浸采铀技术，使我国成为全球少数成功掌握该项技术的国家。砂岩地浸采铀等多项关键技术的新突破，盘活了我国数十万吨以往无法开采的低品位砂岩型铀矿，为优化天然铀产业布局、推进天然铀产业战略重心向北方转移，并实现低成本、规模化开发奠定了坚实基础。

3铀资源供应能力提高措施

3.1进一步加大天然铀资源勘探开发力度

我国铀矿石品位偏低、矿石类型复杂、矿床规模偏小、共伴生矿产种类多、综合回收难等。在目前我国已探明的300多个铀矿床中，硬岩铀矿床的平均资源量不足500t，70%以上硬岩矿床的铀储量小于1 000t。在我国铀矿资源中，矿床平均品位低于0.3% 的铀矿资源占总资源储量的96%以上，铀品位小于0.1%的铀资源占资源总量的50%以上[3]，该类低品位铀矿床在其他主要产铀国家不被列为开采的边界经济储量或次经济储量。我国铀矿资源上述特点，给地质找矿和勘查开发工作带来了一系列技术难题，导致我国硬岩铀矿开发建设的成本较高，并且单一矿床难以大规模生产。由于铀矿找矿周期较长，探明一个中型以上的矿床一般需10～15a，为适应我国核电高速发展对天然铀资源的需求，应根据国际铀矿探矿理论和最新探矿成果，进一步发展砂岩型铀矿地质理论和勘查技术，继续大力加强国内砂岩等铀矿基础地质及勘查工作，超前部署铀矿床开发前期工艺试验和开发利用技术经济评价等工作。应加快实施低成本的铀矿大基地建设，加强高成本的硬岩铀矿调整改革工作，提高国内天然铀的生产能力。

3.2大力实施砂岩铀矿地浸技术

根据不同地质构造和砂岩类型，综合评估所使用地浸技术的经济性和规模性，推进砂岩铀矿地浸大基地建设。砂岩铀矿地浸技术的应用对象见表1。

表1　砂岩铀矿地浸技术的应用对象

注：1～4类铀矿均适合采用CO2+O2地浸提铀技术(目前最具推广前景的地浸采铀工艺)。

目前，我国首个规模化地浸铀矿山蒙其古尔一期工程已经提前1a全面建成，二期工程正快速推进，2016年上半年有望建成首个国内铀矿千吨级大基地。

3.3广泛实施共伴生铀资源综合回收技术

我国共伴生矿产资源丰富，已发现的矿产资源总数为172种，查明储量的达159种，已经开发利用的有141种，其中共伴生矿有87种，共伴生矿占我国已开发利用矿产总数的63%。我国煤炭资源丰富，铀煤共伴生现象较常见，在新疆、内蒙古鄂尔多斯盆地等地区存在煤炭、铀矿2种资源共存的现象，甚至部分煤矿铀资源储量丰富。在煤炭、稀土、磷等铀伴生矿开发利用过程中，应加强天然铀的回收和放射性污染控制工作。目前普遍存在共伴生铀资源选冶企业环保设备不全，部分工厂甚至缺乏环保设备，对空气、水和土壤造成了严重污染，也造成了铀等战略资源的严重浪费。共伴生铀等放射性资源选冶过程存在的问题，已引起了国家工信部、环保部的高度重视和社会的广泛关注，国家环保部颁布的《矿产资源开发利用辐射环境监督管理名录》已明确了加强辐射环境监督管理的行业和矿种。经过一系列的技术攻关，我国铀矿冶领域已掌握了煤炭、独居石、胶硫钼矿致密包裹型铀矿、含磷铀矿、含铀铁矿以及钼、镍、锌、钒多金属伴生铀矿等资源的综合回收技术，目前，煤、铀综合开发共采技术已在部分矿区开始应用。为有效解决共伴生放射性资源选冶存在的环境污染问题和有效回收宝贵的铀资源，应加大国内产业合作推动力度，大力推广共伴生铀资源综合回收利用技术，尽快形成产业化。

3.4加大科技创新，尽早实现海水提铀工业化

铀是核电发展的粮食，全球海水中估计含有40～50亿t，为目前探明的陆地铀储量的数千倍，但其浓度较低，每吨海水仅有3.3mg铀[4]。作为一项前景广阔的能源开发项目，我国、美国、日本、印度均开展了多年的研究试验，但目前仍没有一个国家达到低成本、规模化的开发利用水平。在国防科工局和自然科学基金委的支持推动下，我国已解决了海水吸铀材料的合成问题，并开展了2次海水提铀试验，找出海水提铀工业化的关键制约因素，海水提铀技术达到世界领先水平，为我国海水提铀的工业化发展提供了支撑。由于海水提铀难度大，因此，政府应该站在战略高度，统筹国内海水提铀技术力量，尽早实现海水提铀的工业化。

3.5加快实施“走出去”战略，推进海外铀资源开发3.5.1加强海外天然铀的开发力度

“一带一路”沿线国家探明的铀资源储量约占全球已探明铀储量的1/3，潜在资源也极为丰富，在全球铀资源占有举足轻重的地位。我国核工业应发挥在铀资源地质勘探、矿山开采、选冶加工、科研开发、工程设计、施工建设、运营管理等领域的优势，与“一带一路”国家开展合作，实现优势互补、互利互赢。①巩固既有合作成果，进一步加强与传统铀资源大国的合作与交流，哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、乌兹别克斯坦、捷克、蒙古等国是世界上著名的产铀国家，而且与我国保持了多年铀资源开采、冶炼的交流与合作；②与国内、国际金融企业或风险投资企业合作，共同开展“一带一路”沿线国家的铀资源风险勘查、开发，我国主导的亚洲基础设施投资银行得到了相当一部分国家的支持，我国商务部已表示，中国将与“一带一路”沿线国家加强沟通，利用亚投行和“丝路基金”共同启动实施一批重大基础设施项目的建设，我国核工业可加强与国内、国际金融机构合作，为实施“走出去”战略提供资金支持；③加强与海外企业合作，加快铀资源合作，开展多种方式、多种模式的合作，促进共同发展；④认真总结我国前期海外天然铀开发的经验教训，为“走出去”战略顺利实施提供参考。

3.5.2通过对外贸易，适度加大天然铀储备

世界主要核电国家总体铀对外依存度达90%以上，而不产铀的韩国和日本对外依存度甚至达100%，因此多数核电发达国家的核电企业是天然铀的实物储备主体，如日本的核电业主一般维持6a左右的实物储备。伴随我国核电的发展，我国铀资源对外依存度也在不断攀升。为保障国防安全和核电快速发展的需求，应利用目前国际市场天然铀价格处于低位的有利时机，适度加大天然铀的国家和企业储备规模，提高我国核应急保障能力。

4结语

详细分析了我国现阶段铀矿勘查开发方面所取得的成就，针对我国天然铀需求量持续增大的情况，对提高我国天然铀供应能力的措施进行了详细探讨，为保障我国核电工业的可持续发展有一定的参考价值。

参考文献

[1]中核集团地矿事业部.世界天然铀发展一览[N].中国核工业报，2015-4-16(3).

[2]中核集团地矿事业部.铀资源“饭碗”要端在自己手中[J].中国核工业，2014(12)：20-23.

[3]曾毅君.创新铀矿冶技术支撑大基地建设[J].中国核工业，2015(11)：25-27.

[4]连培生.原子能工业[M].北京：中国原子能出版社，2012.

(收稿日期2016-04-08)

郅泳萱(1981—)，男，工程师， 100048 北京市海淀区阜成路43号。