天然铀是核工业的“粮食”、核能产业链的“血液”,更是国家能源安全的“压舱石”。在“双碳”目标倒计时与中国核电机组规模全球第一的交汇点,铀资源的“自主、稳定、绿色”供应已成为决定我国核能可持续发展的“命门”。
在核工业创建70周年之际,我国产能规模最大、建设速度最快、建设标准最高的天然铀产能项目“国铀一号”示范工程首批“黄饼”成功下线,标志着第三代绿色地浸采铀技术体系全面成熟,这不仅是一次工艺迭代,更是天然铀产业从“跟跑”到“领跑”的范式跃迁,为夯实我国天然铀自主保供能力、保障国家核能战略安全注入了强劲动能。
时代坐标:从“缺口”到“命门”——铀资源安全的三重逻辑
规模逻辑:截至2024年底,我国在运及核准在建核电机组装机约1.13亿千瓦,规模全球第一;2035年装机预计达1.5亿千瓦,天然铀需求将增长近3倍。若无自主可控的铀资源,装机优势将瞬间转为“断链”风险。
技术逻辑:国际铀资源开发已进入“绿色、数字、智能”3.0阶段,传统地下硬岩开采与地表堆浸面临环保、成本双重天花板。谁掌握第三代绿色地浸采铀技术,谁就拥有对铀矿的定价权与规则制定权。
安全逻辑:当前,全球地缘政治迎来困局,资源民族主义和贸易保护主义抬头,天然铀对外依存度每升高1个百分点,国家能源安全的脆弱性便增加1个百分点。国铀一号以“技术自主”对冲“资源对外”,为“双循环”写下核能注脚。
技术跨越:从“革新”到“革命”——第三代铀矿采冶技术体系的四大突破
“国铀一号”示范工程首批“黄饼”成功下线,标志着中国铀矿采冶彻底完成从第一代地下硬岩开采、第二代地表堆浸,到第三代绿色原地浸出的迭代升级,把我国天然铀产业推至世界领跑方阵,第三代铀矿采冶技术体系围绕绿色工艺、数字孪生、效率跃迁、技术输出实现四大突破。
一是绿色工艺。“国铀一号”以CO2+O2原地浸出技术为核心,无需将矿石提升到地表处理,通过抽液孔将含铀溶液抽取到地表,输送至水冶厂进行铀金属的提取与回收,采铀溶浸液采取封闭循环模式,水冶生产车间采用静谧式自动化运行,实现“三废零排放、生态无破坏、减碳可持续”。
二是数字孪生。“国铀一号”把矿山装进“屏幕”,开发了数字化、智能化的地浸采铀大数据分析中心和数字化远程控制中心,对铀资源采冶进行超前预判和精准控制,实现了“赋存资源可视化、运行分析智能化、资源开采精准化”的铀矿采冶新模式,而“千里之外、一屏掌控、一键采铀”也成为北方砂岩型铀矿开发常规管控模式。
三是效率跃迁。“国铀一号”用数字化、智能化为铀矿开采植入“数字基因”,集成了自动化、远程集控和大数据分析等先进技术,将“百人一吨矿”的劳动生产率提升至“一人多吨矿”,推动国内地浸采铀关键技术指标达到世界前列水平。
四是技术输出。无人机巡检、“可视化高效采铀体系”“数字建井”等原创技术的实践应用,不仅突破了复杂砂岩型铀资源开采世界性难题,也为国际天然铀产业的技术升级和健康、可持续发展提供了方向和指引。
产业生态:从“项目”到“生态”——三大维度重塑价值链
“国铀一号”不是孤立工程,而是以“示范—复制—推广”为路径的新产业生态,通过示范工程的引领作用,将带动我国铀资源开发全产业链在资源把控、技术创新、人才培养等方面取得更大突破,提升我国铀资源开发行业的国际竞争力。
在资源把控方面,一举盘活鄂尔多斯、二连、松辽等盆地数十万吨复杂砂岩型铀资源,为我国未来北方砂岩型铀矿绿色、经济、智能、高效开发提供可复制技术蓝本,推动我国绿色地浸采铀占比提升至95%以上,显著提升天然铀自主保障能力与国际竞争力,为全球复杂砂岩型铀矿开发提供“中国方案”。
在科技创新方面,“国铀一号”搭建“技术研发-工程转化-产业应用”全链条创新体系,提供地浸采铀工程项目“开箱即用”方案。同时也带动全产业链新工艺、新材料、新设备的协同创新,加速核能技术与数字技术、人工智能的深度融合,赋能国家战略性新兴产业发展。
在人才培养方面,“国铀一号”构建地浸采铀领域复合型人才矩阵,推动形成科技创新与人才成长的“双螺旋”,培养项目管理、数字采铀、智能装备、数据治理复合人才209余人,35岁以下占60%,为“十五五”新增产能储备核心力量,成为我国地浸采铀领域的“人才孵化器”。
全球叙事:从“探索”到“示范”——重塑砂岩型铀矿开发版图
作为我国产能规模最大、建设标准最高的天然铀产能项目,“国铀一号”创造“四个之最”:产能之最——单体千吨级,国内最大;速度之最——一年建成,周期缩短60%;智能之最——全流程数字孪生;绿色之最——预计到矿山退役,消耗二氧化碳20万至30万吨。
“国铀一号”深入践行中核集团重大工程精神,坚持追求卓越的管理理念,采用“大指挥部+现场指挥部”两级管控模式,管理力量全面下沉一线,构建“设计-施工-反馈-改进”全链条协同体系,落实“问题池-对策库—销号制”管理程序,对施工流程、质量、安全实施全链条穿透式管理,实现节点卡控无缝衔接,形成了可复制、可推广、可演化的先进技术和管理经验,为全球砂岩型铀矿开发贡献“中国智慧”。
同时,作为我国第三代铀矿采冶技术体系的实践成果,“国铀一号”示范工程形成以绿色环保、远程管控、智能分析、高质高效为核心的现代化铀矿山生产要素,塑造了“绿色、高效、智能”的智慧矿山形象,将为我国天然铀开发领域的国际合作与交流提供重要平台,实现从“资源输入”到“技术输出”的逆向升级,提升我国在国际核能产业领域的话语权和影响力。
“国铀一号”用394个日夜完成了一场产业革命,用数字化重新定义地浸采铀矿山,用绿色理念重塑天然铀资源开发。它不仅是中国天然铀产业的“示范田”,更是国家能源安全的“压舱石”、新质生产力的“策源地”。在中国式现代化的新征程上,“国铀一号”已奏响核能铀保障的最强音,并将持续回响于辽阔北方与更广阔的世界舞台。