成功发现!油气田与煤矿中藏有铀元素,中国终于摆脱“贫铀”标签
前言
一直以来,中国在西方眼中被看作是依赖贫铀的国家,核工业的安全形势堪忧,超过80%的铀资源都需要进口,国家的能源安全压力不小。
当旧的想法遇到瓶颈,地质学家们敢于创新,竟然在油田、煤田深层找到了一块令人震惊的超级铀矿,彻底改变了中国能源自给的前景。
这块超级铀矿的露出,意味着我国的核能开发迎来了前所未有的机遇,可能大大提升能源自主能力,减少对外依赖。至于我们在这条路上摸索了多久?这可是多年努力的结晶,科学家和工程师们苦心钻研,几经探索,才终于在这深层地带取得了突破。
脑袋不开窍,累死也白搭
一开始,我们的找矿思路主要是跟着别人走。当时澳大利亚在花岗岩体里发现了大规模矿藏,所以我们也觉得没错,也得盯紧花岗岩找。方向一敲定,大家便一心投入到这条路线中,拼命干起活来。
1955年,好消息传出来啦,在湖南郴州的金银寨,用飞机做放射性检测,终于找到点头绪,这个发现也带来了中国第一座铀矿——711矿。
到1958年正式建成了,后来也真是为我们1964年那震天动地的首次核爆,供应了重要的原料。
不过,这只是暂时解了燃眉之急,在这种花岗岩模式找到的矿,产量始终难以提高,只能满足最基本的国防需求,要想搞发展核电,这点储备明显远远不够。
后续的数据更能反映情况,到了2009年,国际原子能机构估算中国探明的铀储量大概是17.4万吨,可那时我们的年度需求已经超过一万吨,而国内的产量才一千多吨。
差距超过八成,感觉脖子被别人紧紧勒住了似的。
到了2020年,状况也没见啥改善,年需求量是9830吨,自己产的只有1885吨,自给率连19%都达不到。
咱们的铀原料,基本上得靠进口,哈萨克斯坦那边就占了43%,澳大利亚和加拿大合起来也有28%。
着供应链到底有多脆弱啊?从俄乌那事儿就能看出来嘛,地缘局势一紧绷,心里都直打鼓。有人估算过,要是供应突然中断,我们国内的储备最多也就能撑个18个月,这可不是闹着玩的事儿。
换个脑子,地下全是宝
转机,通常在一个不经意的瞬间出现,还来自一次彻底的认知大翻转。地质队员们开始反思了,难道中国的铀矿一定得长在花岗岩里吗?能不能换个角度、换个地方去找找看?
真正的转折点出现在鄂尔多斯盆地,那一带地下全是宝藏,煤炭、石油、天然气啥的全都有。当勘探队在做普通的油气和煤炭钻探时,仪器上突然闪现了放射性异常的信号。
起初可能只算个偶然的线索,但它点燃了大家的思考火焰,难不成,铀矿和那些油、气、煤变成“邻居”了?这个挺大胆的猜测,直接打破了过去只盯着花岗岩的思维框框。
这个新观点没多久就被证实了,到了2012年底,内蒙古大营地区传来了喜讯,发现了一个大型砂岩型铀矿!第二年公布的储量超过了5万吨,真是狠狠地冲破了之前的记录。
科学家们终于弄清楚了,原来铀元素会随着地下水在砂岩的空隙里缓慢沉积、积累,而这些地方恰好也是油、气、煤的储藏区。由此,一种崭新的找矿思路出现了,就是“煤铀共找”、“油铀一块儿探”。
这真是一次降维打击!几十年来,为了寻找油和煤,咱们可是收集了大量的地质勘探资料,什么地震图、钻井数据,全都堆积如山。如今,这些老旧的数据却变成了找铀的新地图。
成果一下子就迎来了爆发式增长,在伊犁盆地,借助已有的煤矿钻孔资料,居然一口气找到三个超大规模的铀矿,合计储量突破了5万吨。
在二连盆地,靠着油气资料的帮助,直接确认了我国第一个超过10万吨的大型砂岩铀矿,算是个超级巨无霸了。
2018年,内蒙古通辽的钱家店一带又发现了一个超级大的铀矿,埋藏深度大概两三百米。到了2021年,全国的铀资源储量已经增加到大约33万吨。
今年1月14日,自然资源部集中披露了一批重大找矿成果,里面就有10个大型以上的铀矿,比如在鄂尔多斯盆地的泾川地区,借助油井资料,发现了一个预估资源超过8万吨的超大型铀矿,矿层厚度竟然有25米!
技术到位,石头变黄金
找矿的思路转变解决了去哪里找的问题,不过崭新的难题也随之出现。我们新发现的这些铀资源,超过80%的都是低品位矿,用老办法开采,成本高得让人咋舌,根本不划算。
问题的存在促使技术迎来变革,一套全新的第三代采铀技术体系应运而生,其核心是一种叫酸法原地浸出的工艺,大家简称它为ISL。
这个技术听起来挺神奇,其实原理倒挺巧妙的。它根本不用把矿石专门挖出来,而是通过打孔,把一种特别配制的溶液注入地下的矿层中,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。
接着,利用另外的钻孔,把溶解了铀的液体打出来,就像抽水似的处理掉。这步操作几乎不对地表造成什么影响,最关键的是,这样一来,资源的回收效率还能达到70%以上!
更厉害的是,ISL技术还能搞定那些品位低于0.01%的超低品位矿石,让它们也变得可以商业开采。这就像把以前我们一言不看的废石,变成了满满的金子一样。
国铀一号项目可以说是这项技术的集大成者,现已成为我国最大的天然铀示范工程。它的建设速度快得让人惊讶,去年7月12日动工,只用了短短一年时间,就顺利生产出了第一桶铀。
等到项目权力运行起来,一年大概能产出三千吨左右,这其中可是靠一整套智能化系统在撑场面的。
这个项目搞了个智能远程管理中心,工作人员只要坐在办公室里,动动手指就能搞定一键采铀的事。
利用大数据对整个浸出流程进行分析,能耗直接下降了15%,生产时间也缩短了20%。这些提升,意味着把理论上的储量变成实际产能,不再只是空喊而已。
技术在多个方面都得到了提升,为了应对沙漠这些复杂的地表环境,我们推出了“天-空-地”三维立体探测技术,真的是下了不少功夫。
最近,中核集团在新疆塔里木盆地Deep 1820米的位置,找到咯全球最深的工业砂岩型铀矿化。这不仅突破了深度的纪录,还第一次在广袤的沙漠腹地发现了可以开采的铀矿。
为了搞定这深层找矿的事儿,科学家们还搞出了个新型的渗出-渗入复成因预测模型。正是这些新理论和新技术的发明,让专家们敢于大胆猜测:中国的铀资源总潜力,估计能超过令人震惊的280万吨!
手握王牌,说话就是硬气
从认知上的突破到技术的赋能,最终带来的,就是国家战略格局的从根本上被重新调整。
到了2024年,中国天然铀的产量已经突破了4000吨,自给率也从2020年那不足19%,一下子飙升到42.3%。照这个趋势发展,估计到2027年,自给率会超过60%,到2030年甚至有望冲到70%!
这就意味着咱们国家的能源安全多了一块牢不可破的压舱石,咱们的核电装机总容量已经跻身全球前三,再也不用为那不足18个月的库存而担心啦。
更扎扎实实的好处是,自己供应的铀燃料成本,比进口的便宜了12%。这笔省下的钱,挺有看头的。
要知道,家里有矿,谈话的底气自然就强了不少。目前,中国已经跻身全球铀资源储量的前列。我们推出的新理论、新纪录,让我们从一个跟跑者变成了领头羊,在某些领域里的话语权也变得不一样了。
这场关于铀矿的逆袭带来的红利,不仅停留在能源圈,衍生出来的铀相关产品,在民用方面也是亮点十足,展现出令人惊喜的表现。
像核医学啊,今年的医用同位素产量比2020年涨了50%,在农业方面呢,借助辐照技术,我们已经培育出超过300个优质的作物品种,每年能帮国家多增产粮食超过百万吨。
为了确保这一切顺利,国家在制度上也不闲着,推动矿权制度的改革,鼓励煤炀、油田、铀矿等不同行业的企业合作勘探和开发。在北方,一个融合勘探和开采的新型铀都产业集群正悄然崛起。
结语
再回头看,中国摆脱贫铀国的标签,靠的可不是天上掉馅饼的运气,而是勇于突破思想束缚,用自主创新的理论打开了一片崭新的资源宝藏。
更主要的是,我们凭借雄厚的工程技术实力,把纸面上的潜能,一点点变成了实实在在的成果。未来,向地球深层开采的号角已经吹响,智能化采集还会不断扩大我们在能源领域的边界。
