長期以來,中國被西方世界貼上貧鈾國標簽,核工業(yè)命懸一線,80%以上鈾資源依賴進口,國家能源安全面臨巨大威脅。
當傳統(tǒng)思路碰壁,地質(zhì)學家們大膽轉(zhuǎn)向,竟然在油田、煤田深處發(fā)現(xiàn)了難以置信的超級鈾礦,徹底改寫了中國能源自給自足的未來。
這一超級鈾礦發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生多大的影響?我國在這條路上努力了多久?
最初的找礦思路,是跟著別人學,當時澳大利亞在花崗巖體里找到了大礦,我們就覺得,那準沒錯,也得盯著花崗巖找,方向一確定,大家就埋頭苦干。
1955年,好消息傳來,在湖南郴州的金銀寨,通過飛機進行放射性測量,總算有了發(fā)現(xiàn),這個發(fā)現(xiàn)直接催生了中國第一座鈾礦山——711礦。
它在1958年正式建立,后來也確實為我們1964年的第一聲核爆巨響,提供了關(guān)鍵原料。
但這只是解了燃眉之急,這種花崗巖模式下找到的礦,產(chǎn)量始終上不去,僅僅能滿足最基本的國防需求,想要發(fā)展核電,這點家底遠遠不夠。
后面的數(shù)據(jù)更能說明問題,到了2009年,國際原子能機構(gòu)估算,中國探明的鈾儲量也就17.4萬噸,可那會兒我們每年的需求量已經(jīng)超過一萬噸,國內(nèi)產(chǎn)量一千多噸。
缺口高達80%以上,脖子被別人卡得死死的。
即便到了2020年,情況也沒好太多,年需求9830噸,自家產(chǎn)量1885噸,自給率連19%都不到。
我們的鈾原料,絕大部分依賴進口,其中哈薩克斯坦一家就占了43%,澳大利亞和加拿大加起來也占了28%。
這種供應(yīng)鏈有多脆弱?看看俄烏沖突就知道了,地緣政治一緊張,大家心里都捏把汗,有專家評估過,一旦供應(yīng)被切斷,我們國內(nèi)的庫存最多只能撐18個月,這可不是鬧著玩的。
轉(zhuǎn)機,往往來自一個不經(jīng)意的瞬間,更來自一次徹底的認知顛覆,地質(zhì)隊員們開始反思,難道中國的鈾礦,就非得長在花崗巖里嗎?能不能換個地方看看?
真正的突破口,出現(xiàn)在鄂爾多斯盆地,那地方底下全是寶貝,煤、石油、天然氣,應(yīng)有盡有,勘探隊在進行常規(guī)的油氣煤炭鉆探時,儀器上突然跳出了放射性異常信號。
一開始可能只是個意外線索,但它點燃了一場思想風暴,有沒有可能,鈾礦和這些油、氣、煤是“鄰居”?這個大膽的想法,徹底打破了過去只盯著花崗巖的思維枷鎖。
新理論很快就得到了驗證,2012年底,內(nèi)蒙古大營地區(qū)傳來捷報,一個大型砂巖型鈾礦被發(fā)現(xiàn)!第二年公布儲量,超過5萬噸!這一下捅破了天花板。
科學家們終于搞明白了,原來鈾元素可以隨著地下水,在砂巖的孔隙里慢慢沉淀、富集,而這些地方,恰恰也是油、氣、煤的家,一個全新的找礦策略應(yīng)運而生,“煤鈾共探”、“油鈾共探”。
這簡直是降維打擊!過去幾十年,為了找油找煤,我們已經(jīng)積累了海量的地質(zhì)勘探資料,什么地震圖、鉆井數(shù)據(jù),堆積如山,現(xiàn)在,這些老數(shù)據(jù)成了找鈾的新地圖。
成果開始井噴式爆發(fā),在伊犁盆地,利用現(xiàn)成的煤礦鉆孔數(shù)據(jù),一口氣又發(fā)現(xiàn)了3個大型鈾礦,加起來儲量超過5萬噸。
在二連盆地,利用油氣資料,直接探明了中國首個超過10萬噸的超級巨無霸砂巖型鈾礦。
2018年,內(nèi)蒙古通遼的錢家店地區(qū)又發(fā)現(xiàn)一個特大型鈾礦,埋深只有兩三百米,到了2021年,全國的鈾資源總量已經(jīng)攀升到約33萬噸。
今年1月14日,自然資源部更是集中公布了一批重大找礦成果,其中就包括10個大型以上的鈾礦,比如在鄂爾多斯盆地的涇川地區(qū),利用油井數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了一個預估資源量超過8萬噸的特大型鈾礦,礦層厚度居然有25米!
找礦思路的轉(zhuǎn)變解決了去哪找的問題,但新的挑戰(zhàn)又來了,我們新發(fā)現(xiàn)的這些鈾資源,超過80%都屬于低品位礦,用傳統(tǒng)方法開采,成本高得嚇人,根本不劃算。
問題倒逼技術(shù)革命,一套全新的第三代采鈾技術(shù)體系應(yīng)運而生,它的核心,是一種叫酸法原地浸出的工藝,簡稱ISL。
這技術(shù)聽著玄乎,其實原理很巧妙,它根本不用把礦石挖出來,而是通過鉆孔,往地下的礦層里注入一種特制的溶液,里面含有二氧化碳和氧氣,這種溶液能把砂巖里的鈾給溶解掉。
然后,再通過別的鉆孔,把溶解了鈾的液體像抽水一樣泵回地面進行處理,整個過程對地表環(huán)境的影響極小,關(guān)鍵是,它能把資源回收率提升到70%以上!
更厲害的是,ISL技術(shù)讓那些品位低于0.01%的極低品位礦石,也一下子有了商業(yè)開采的價值,這等于把過去我們看不上眼的廢石,全都變成了金疙瘩。
這項技術(shù)的集大成者,就是國鈾一號項目,這是我國目前最大的天然鈾項目示范工程,它的建設(shè)速度堪稱奇跡,去年7月12日才開工,僅僅用了一年時間,就在最近成功產(chǎn)出了第一桶鈾產(chǎn)品。
項目滿負荷運轉(zhuǎn)后,一年的產(chǎn)能預計能達到3000噸,這背后,是一整套智能化體系在支撐。
項目建了一個智能化的遠程管控中心,工作人員坐在辦公室里,就能實現(xiàn)一鍵采鈾。
通過大數(shù)據(jù)分析整個浸出過程,能耗直接降低了15%,生產(chǎn)周期也縮短了20%,這種效率,讓把理論儲量變成可用產(chǎn)能不再是一句空話。
技術(shù)的進步是全方位的,為了適應(yīng)沙漠等復雜地表環(huán)境,我們開發(fā)了“天-空-地”三維立體探測技術(shù)。
就在最近,中核集團在新疆塔里木盆地1820米深處,發(fā)現(xiàn)了全球最深的工業(yè)砂巖型鈾礦化,這不僅是深度的突破,更是首次在廣闊的沙漠腹地找到了工業(yè)級的鈾礦。
為了實現(xiàn)這種深部找礦,科學家們還提出了全新的滲出-滲入復成因預測模型,正是這些理論和技術(shù)的創(chuàng)新,讓專家們敢于預測,中國鈾資源的總潛力,可能超過驚人的280萬噸!
從認知突破到技術(shù)賦能,最終帶來的,是國家戰(zhàn)略格局的根本性重塑。
2024年,中國的天然鈾產(chǎn)量已經(jīng)突破4000噸,自給率,從2020年那個可憐的不足19%,一躍提升到了42.3%。按照這個勢頭,預計到2027年,自給率將超過60%,2030年更是有望達到70%!
這意味我們國家的能源安全,有了一塊堅不可摧的壓艙石,我們擁有世界前三的核電裝機容量,再也不用為那18個月庫存而焦慮了。
更實在的好處是,自主供應(yīng)讓鈾燃料的成本,相比進口降低了12%。這筆經(jīng)濟賬,相當可觀。
當你的家里有礦,你在全球市場上的腰桿子自然就硬了,中國已經(jīng)躋身全球鈾資源儲量的前列,我們提出的新理論、創(chuàng)造的新紀錄,也讓我們從一個追隨者,變成了某些領(lǐng)域的引領(lǐng)者,話語權(quán)自然不可同日而語。
這場鈾礦逆襲戰(zhàn)的紅利,還溢出到了能源領(lǐng)域之外,鈾的衍生產(chǎn)物,在民用領(lǐng)域大放異彩。
比如核醫(yī)學,今年的醫(yī)用同位素產(chǎn)量,就比2020年增長了50%,在農(nóng)業(yè)上,通過輻照技術(shù),我們已經(jīng)培育了超過300個優(yōu)良的作物品種,每年能為國家增產(chǎn)糧食超過百萬噸。
為了保障這一切,國家也在制度層面發(fā)力,推動礦權(quán)制度改革,鼓勵煤、油、鈾這些不同領(lǐng)域的企業(yè)協(xié)同勘探開發(fā),在北方,一個集勘探、開采于一體的新鈾都產(chǎn)業(yè)集群,正在悄然形成。
過頭看,中國甩掉貧鈾國這頂帽子,靠的絕不是什么天上掉餡餅的運氣,它的根源,在于我們敢于掙脫思想的牢籠,用自己的理論創(chuàng)新打開了一片全新的資源寶庫。
更關(guān)鍵的是,我們用強大的工程技術(shù)能力,把紙面上的潛力,一步步變成了看得見、摸得著的現(xiàn)實,未來,向地球深部進軍的號角已經(jīng)吹響,智能化開采將繼續(xù)為我們拓展能源的邊界。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.