铀矿资源形势

黄文斌++李万伦++吴西顺

摘 要：铀既是一种能源资源，也是一种重要的国防战略资源。随着核电技术逐步完善以及核电事业在全球范围内的快速发展，我们在关注核电发展的同时，更需要关注世界铀资源的发展状况，及时了解各国铀资源勘探、开采、生产情況，对了解世界未来的核能发展具有重要意义。

关键词：铀矿资源；形势；找矿；勘探进展

1 概述

在过去的60年中，铀矿已经成为世界上最重要的能源矿产之一。1kg铀235核完全裂变所释放的能量相当于燃烧2500吨优质煤所放出的能量。目前铀绝大部分应用在发电上，一小部分应用在生产医用同位素上，还有一些被用于船舶的动力装置上。铀，既是一种能源资源，也是一种重要的国防战略资源，对国民经济、核电事业和国防工业的发展具有重要的作用和意义。

世界上铀资源丰富的国家主要有澳大利亚、哈萨克斯坦、俄罗斯、加拿大、美国、纳米比亚、尼日尔等，世界上绝大部分天然铀的供应与生产均来自于这些国家。

目前全球的铀需求量大约为每年67，000吨铀。大约42%的铀来自于传统的矿山（露天和地下开采），其中大约51%来自地浸铀矿，还有7%是在其他矿物提取过程中作为副产品进行回收。总的来说，已开采的铀占年度核电需求量的84%。世界上目前已探明铀（590万吨）如果只在传统的反应堆中使用，那么将足够使用约90年。因此，相比大多数矿物来说，铀的资源保证度高。

还有一部分铀来自于次级来源。目前每年次级供应的铀可提供11，000吨铀，主要是来自于美国和俄罗斯退役的核弹头。铀的其他来源包括政府和公用事业储备和历史遗留下来的大量贫铀矿石，随着工艺技术的提高，这些矿石可重新被提取。还有一小部分是燃料使用后再处理过程中产生的再循环铀。

2 全球铀矿资源形势

全球铀资源分布呈现不均匀性，主要是由于地壳演化以及结构的不均匀性引起的。从区域来看，亚洲和大洋州的铀矿资源最为丰富，其次是北美洲和非洲。

澳大利亚已探明铀资源量为1，706，100吨，拥有世界约31%的铀矿资源（WNA，2013）。从20世纪70年代初以来，澳大利亚发现了一系列重要铀矿床，特别是南澳大利亚奥林匹克坝（Olympic Dam）超大型矿床的发现，使得澳大利亚具有成为世界最大的铀矿生产地的潜力。如今，澳大利亚已查明铀资源量世界最多，位居世界第一，其中铀开采成本低于130美元/千克的资源量达167万吨，几乎占据着世界已查明铀资源量三分之一的份额。每年生产出的铀的总量约为5000吨，所有的铀均出口。

在过去50年多年的时间里，哈萨克斯坦一直是世界铀的一个重要来源。哈国已查明铀资源量为679，300吨铀，占世界12%。从2000年开始，几乎所有的铀都来自于地浸铀矿。除了一个矿山外，所有运营或计划中的地浸铀矿均位于该国的中南部，其中楚萨雷苏（Chu-Sarysu）盆地/省，拥有全国已知资源量的一半以上。

目前加拿大已探明铀资源量占世界铀的8%，但是它供应着世界约16%的铀，这使得它成为继哈萨克斯坦之后的第二大产铀国。大部分铀用于出口，只有大约五分之一用于国内需求。20世纪70年代掀起的第二次找铀高潮中，在阿萨巴斯卡盆地（Athabasca Basin）发现了几个大型的元古代不整合面型铀矿床，如麦克阿瑟河铀矿，矿石品位高，储量巨大，其超过20%的铀矿石处于600米的深度，以较大优势成为世界上最大的铀矿，该矿山曾经贡献了世界铀产量的15%。

俄罗斯国家铀控股公司（AtomRedMetZoloto）是一家国有的俄罗斯原子能工业股份公司（Atomenergoprom）的子公司，2007年俄罗斯所有的铀矿勘探和开采资产全部整合到它的旗下，它接管了铀总资源量约40万吨的19个项目。俄罗斯的铀绝大多数来自于外贝加尔山脉的斯特列里措夫（Streltsovskiy）地区或者靠近中国和蒙古边界的东南西伯利亚赤塔（Chita）地区的几座大型的地下矿山。未来大部分的产量将自于赤塔地区萨哈共和国的爱尔康（Elkon）项目。这些矿床一旦投产后，可在2024年实现年产5000吨铀。

纳米比亚拥有能生产世界总产量10%的两个大型铀矿。在纳米比亚还有几个有前景的开发项目，其中包括靠近罗辛（R?ssing）铀矿的哈萨博（Husab）铀矿项目，该项目有望成为世界上最大的铀矿项目之一。它被中国最大的核电运营商——中广核集团（CGN）所持有。

2015年世界天然铀总产量为6.0514万吨U，同比增长8%，其产量可满足全球核电工业年度用铀量的90%以上。头号产铀国哈萨克斯坦2015年产量达2.38万吨U，约占世界总产量的39%。雪茄湖（Cigar Lake）项目产量猛增，使加拿大2015年总产量大幅增长46%，达到1.3325万吨U。澳大利亚产量增加671吨U，增幅为13%，达到5672吨。这三大产铀国的产量之和约占世界总产量的70%。纳米比亚、美国和南非等国产量下降比较明显。

尽管大约有20个国家开采铀，但是2015年世界总产量的52%来自于6个国家的10座矿山（表1），其产量之和为3.176万吨U。其中，4座位于哈萨克斯坦，2座位于加拿大，其余4座分别位于澳大利亚、尼日尔、俄罗斯和纳米比亚。2015年产量最大的铀矿是麦克阿瑟河铀矿，2015年产量达到7354吨铀，约占全球总产量的12%。

3 铀矿找矿勘探

20世纪60年代末，将核能用于民用电力变得极具经济前景，这种积极的增长态势使铀再次发生短缺，大型矿业公司都被鼓励去勘探铀矿。1986年4月切尔诺贝利核电站发生核反应堆爆炸，导致整个苏联和欧洲普遍受到放射性影响。对核能的利用产生一定影响。20世纪80年代末，核能并没有像人们希望的那样快速增长，这导致铀市场发生严重的供过于求。到了21世纪初，铀的价格达到了历史低点，U3O8为16.42美元/公斤。但在2003年初价格开始上涨，主要原因是人们希望利用核能取代燃煤发电，以解决燃煤所排放的温室气体引起气候改变所带来的风险。由此引发铀矿勘探热潮。从2003年到2009年底，一共有600多个铀矿勘探项目，所花经费大约57.5亿美元。尤其是在2005和2006年，铀矿勘探力度加大，在这两年内世界已查明铀资源量增加了15%。然而，在2011年3月日本福岛第一核电站多个反应堆发生事故后，不仅抑制了铀的价格，更是使一些国家做出正式退出或暂缓核能的决定，从而铀矿勘探活动也相应地减少。

寻找投入少、回报高、环境风险低的低成本铀矿资源是当今世界铀矿地勘界共同、主要、首选的目标，仅少数国家、公司不惜成本地在找铀矿，也还有少数国家、公司把寻找大型，超大型铀矿作为主要的、首选的目标类型。综合各方面信息，与不整合面有关的铀矿、角砾杂岩型铀矿和宜采用原地浸出工艺开发的砂岩型铀矿这3种铀矿类型是当今世界铀矿地勘界主要首选目标类型。

目前，自然界业已査证的、储量不少于500吨U、U品位大于0.03%的近600个各种类型的铀矿床中与不整合面有关的铀矿约为25个、角砾杂岩铀矿约为6个、宜采用原地浸出工艺开发的砂岩铀矿百余个。

加拿大，寻找与不整合面有关的铀矿始终是该国的首选目标类型。另一个铀矿资源大国——澳大利亚，铀矿地勘界已锁定的目标类型是：与不整合面有关的铀矿、地浸砂岩铀矿等。在俄罗斯，寻找与不整合面有关的铀矿床的工作区主要锁定在波罗的、阿尔丹以及阿纳巴尔地盾等地区。其中首先告捷的是位于俄西北的拉多加地区，该地的地质背景酷似加拿大阿萨巴斯卡盆地，在目前发现的卡尔库矿床中已确认了3个、U品位达0.97%、厚度超过4.5m的高品位铀矿体。另一个寻找与不整合面有关的铀矿床的有利地区是位于布尔布克廷（Bulbukhtin）地区的伊尔库茨克地段，相关的地勘工作正在进行中。

4 未来展望

自从2011年福岛事件之后，全世界对核电的未来感到不确定，使得铀矿价格持续走低。以铀矿为核心的公司股价也随之下降，德国和意大利等国目前均已放弃了其核计划。

然而，目前日本的反应堆正在慢慢恢复运转，其他国家对核能的态度也开始转变，中国和印度等国正在从其他能源转向核能。许多专家和分析人士认为，新的需求和新的铀矿投产缺乏将有可能使铀在2018年之前的未来几年内产生供应赤字。

国际原子能机构（IAEA）和国际能源署（IEA）等国际机构在2015 下半年公布了对全球未来能源市场的最新预测结果，其中包括对核电未来发展的预测。两家机构均认为，尽管核电发展当前面临诸多挑战，例如化石燃料价格低迷，全球经济陷入泥潭以及2011年日本福岛核事故的后续影响，但全球的核电装机容量未来仍将呈现增长趋势。在国际能源署2015年11月发布的《世界能源展望2015》报告中，核发电量将从2013年的2478TWh增至2040年的4606TWh。核能在应对气候变化方面的作用得到国际能源组织和权威气候专家的进一步确认。2015年12月联合国气候大会达成巴黎协议，各国承诺控制温室气体的排放。权威气候专家指出，提高核能份额对实现温室气体减排目标至关重要。

2015年8月11日，日本九州电力公司仙台1号反应堆装载燃料并重新启动。虽然这一次的重新启动并不会导致铀的供应和需求平衡的重大转变，但它表明，在日本电力公司和核监管局之间的大力推动下，這是一个正确的发展方向。

中国自从2015年3月份恢复建造新的核电站项目以来，正一直致力于增加其在铀市场的份额。除了正在全国范围内建造的24座反应堆（以及其他计划中的项目）外，中国还在寻找哈萨克斯坦、加拿大和澳大利亚的铀矿资源。亚洲国家也纷纷在与其他地方的核电巨头签署协议。

虽然日本和中国是最近的主要焦点，但俄罗斯对铀矿领域的影响也不可忽视。邓迪资本市场（Dundee Capital Markets）的David Talbot说，俄罗斯的影响力可能会变得越来越重要。考虑到俄罗斯国家原子能公司拥有国际上数量最多的建造反应堆，其在十多个国家内有29个反应堆正处于规划和建设的各个阶段，这些都证明了俄罗斯对铀矿市场的影响不容忽视。美国能源部认为美国公用事业的铀矿需求在2017年和2018年将是“实质性的”。一些美国公用事业公司已经开始签约。半岛能源在2016年8月底宣布已经与美国主要的电力公司签署了两个浓缩铀买卖协议。

在过去的几年里，全球的铀矿勘探展现了杰出的成果。主要的成功仍然是在已知项目上的扩张（如澳大利亚的兰杰（Ranger）和奥林匹克坝（Olympic Dam），加拿大的麦克阿瑟河（McArthur River）以及世界各地的重大新发现。这些矿床从超低品位（如纳米比亚的Etango-Goanikontes品位为0.0193%U3O8）到超高品位（如加拿大维尔京河菲尼克斯（Wheeler River Phoenix）品位为15.74%的U3O8，是目前世界已知的品位最高的矿床，2011年数据）。很明显，全球已知铀资源量的趋势是上升的，但全球铀矿石平均品位将继续下降，因为更低品位的矿石和矿床类型越来越占据主要位置。很明显，随着时间的推移，在发现或探明新铀矿资源上还会有继续取得进展（包括世界范围的矿床类型和地区），有足够铀来满足未来核能的需求。

全球铀资源分布呈现不均匀性，世界各国铀的生产与需求也呈现着极大的不均匀性。一般铀资源丰富或者产量大的国家如澳大利亚、哈萨克斯坦、纳米比亚等，国内核电装机规模很小或者没有核电产业，因而需求都较小。而世界上主要核电大国如日本、法国等，部分铀资源不丰富甚至贫铀。未来全球核电装机建设主要还来自后者国家，因此未来全球铀资源供求矛盾将愈加突出，各国面对铀资源的竞争将愈加激烈。由此引发的能源之争和地缘政治需加以注意。

本文得到中国地质调查项目“地学情报综合研究与产品研发”（121201015000150002）子项目“地质调查专题情报分析与综合研究”资助。

主要参考文献

[1] Uranium Markets. http：//www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/

uranium-resources/uranium-markets.aspx

[2] Gavin M. Mudd. The future of Yellowcake： A global assessment of uranium resourcesand mining. Science of

the Total Environment，2014 ，472：590–607.

[3] Sophie Gabriel， Anne Baschwitz， Gilles Mathonnière etc..A critical assessment of global uranium resources，

including uraniumin phosphate rocks， and the possible impact of uranium shortageson nuclear power fleets.

Annals of Nuclear Energy， 2013，58： 213–220.

[4] 郭志锋，赵宏，伍浩松. 2015年世界天然铀生产概况. 国外核新闻. 2016（7）：21-22.

[5] 陈其慎，于汶加，张艳飞等. 未来20年全球矿产资源产业发展研究. 2016. 北京. 科学出版社.