初秋,伊犁盆地已經(jīng)被漸變的金色渲染,從市區(qū)驅(qū)車前往天山鈾業(yè)礦場(chǎng)的路需耗費(fèi)1個(gè)多小時(shí),沿路的樹木枝葉迎風(fēng)微浮,抵達(dá)礦區(qū)后,卻并非傳統(tǒng)礦區(qū)那樣滿山堆積礦石,取而代之的是大片的綠意。
作為中核集團(tuán)在新疆境內(nèi)唯一從事鈾礦采冶、銷售的綜合性國(guó)有獨(dú)資企業(yè),天山鈾業(yè)是我國(guó)采用原地浸出采鈾技術(shù)開采天然鈾的主要生產(chǎn)基地,是首批國(guó)家級(jí)礦產(chǎn)資源綜合利用示范基地之一。
在自然資源部發(fā)布2020年度國(guó)家級(jí)綠色礦山名錄,中核集團(tuán)新疆中核天山鈾業(yè)有限公司七三七廠通過遴選,納入全國(guó)綠色礦山名錄。
為何這片礦山,能別具一格地“綠”?帶著疑問,封面新聞?dòng)浾咔巴V山,尋找答案。
中核新疆礦業(yè)伊犁基地七三五廠 。(圖片來源:受訪者供圖)
01 數(shù)十年耕耘的綠色礦山
天山鈾業(yè)的綠色,不是單指鈾礦山開采環(huán)境被花草樹木所覆蓋,而是天山鈾業(yè)特有的鈾礦采冶生產(chǎn)模式對(duì)環(huán)境無污染的闡述。
這一點(diǎn),大半輩子都扎根在這片礦山的中核新疆礦業(yè)伊犁基地支部書記易志剛最有感觸?!白铋_始的時(shí)候,都用傳統(tǒng)工藝采鈾,不像現(xiàn)在更加的綠色環(huán)保,也更智能?!?/span>
在國(guó)外,最深的鈾礦僅在地下500米范圍,罕有如此復(fù)雜的地質(zhì)特征。因此,即便引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的原地浸出采鈾技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱“地浸采鈾”),其設(shè)備在我國(guó)也遇到“南橘北枳”的困境。
在傳統(tǒng)工藝與國(guó)外設(shè)備都無法適應(yīng)新疆鈾礦開采的情況下,鈾礦冶企業(yè)該如何應(yīng)對(duì)?
在老一輩核工業(yè)人艱苦創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)上,天山鈾業(yè)專家在國(guó)內(nèi)同行幫助下,著力突破了技術(shù)瓶頸?!暗亟赦櫦夹g(shù)”經(jīng)過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,更加適應(yīng)了我國(guó)采鈾的現(xiàn)實(shí)需求。
原地浸出采鈾(簡(jiǎn)稱“地浸”)是一種通過鉆孔工程,借助化學(xué)試劑,從天然埋藏條件下的礦石中把鈾溶解出來,而不使礦石產(chǎn)生移動(dòng)的集采、冶于一體的鈾礦開采方法。其開采工藝分為地下浸出、浸出液(含鈾溶液)處理工藝兩大部分。按照浸出劑的種類,分為酸法地浸和堿法(中性)地浸。
“溶浸劑從注液孔向抽液孔運(yùn)移時(shí),將礦石中的鈾溶解,含鈾浸出液用潛水泵提升至地表,然后用化工泵將浸出液輸送至水冶吸附塔回收鈾金屬,回收了鈾金屬的尾液加入試劑后再注入礦層;以此往復(fù)循環(huán)回收鈾金屬?!币字緞傁蚍饷嫘侣?dòng)浾呓忉尩?,浸出液在離子交換塔中經(jīng)過吸附、淋洗生成高濃度鈾溶液(合格液),合格液加入沉淀劑進(jìn)行沉淀,沉淀漿體通過板框壓濾去除水分得到最終產(chǎn)品。
據(jù)礦山工作人員介紹,地浸法只適用于開采砂巖型鈾礦床,該礦床的主要特征是:含礦層的上部和下部均具有穩(wěn)定、連續(xù)的隔水層,該特征限制了溶液垂直的活動(dòng)范圍?!昂V層是充水的,而且具有承壓性特點(diǎn),該特征限制了溶液橫向的活動(dòng)范圍;含礦層具有一定的滲透性,礦體在試劑中可溶解?!?/span>
中核新疆礦業(yè)伊犁基地七三九廠。(圖片來源:受訪者供圖)
02 自主創(chuàng)新攻關(guān)的綠色技術(shù)
千錘萬鑿出深山,三十年光陰似箭,天山鈾業(yè)在不斷自主創(chuàng)新下,已進(jìn)行過三次采鈾工藝變革,每一次變革都以更安全、更高效、更綠色為主導(dǎo)方向。
第一代鈾礦冶技術(shù)“褐煤中提取鈾”始于1964年,新疆礦冶局所屬的“兩礦一廠”,采用常規(guī)采礦方法,從含鈾褐煤中提取天然鈾。1985年因資源枯竭等原因,礦山關(guān)閉。
緊接著,第二代鈾礦冶技術(shù)“酸法地采鈾”接棒,新疆礦冶局組織開展原地浸出采鈾試驗(yàn),突破了酸法地浸采鈾鉆孔成井、浸出劑配制、浸出液提升等關(guān)鍵技術(shù),填補(bǔ)了我國(guó)酸法地浸采鈾的空白。
2003年起,針對(duì)高礦化度或高碳酸鹽條件的礦床,試驗(yàn)采用CO2+O2作為浸出劑的采鈾技術(shù),該工藝對(duì)礦層水影響極小,有效避免溶浸過程的沉淀,是一種中性的、溫和的、綠色環(huán)保的地浸采鈾工藝,是地浸采鈾的又一次深刻革命。
伊犁盆地的蒙其古爾鈾礦床碳酸鹽含量高,適合采用中性地浸采鈾工藝。通過控制和調(diào)節(jié)CO2和O2加入量,避免體系發(fā)生碳酸鈣、硫酸鈣等化學(xué)沉淀,實(shí)現(xiàn)了高碳酸鹽高黃鐵礦型鈾礦床的高效環(huán)保浸出。
易志剛告訴封面新聞?dòng)浾撸槍?duì)蒙其古爾鈾礦床多層礦的特點(diǎn),團(tuán)隊(duì)首次研發(fā)了多層鈾礦體“同時(shí)同采”的地浸技術(shù),研制了封隔器等成井關(guān)鍵設(shè)備,構(gòu)建了完整的分層分液控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了多層礦體不同浸出工藝的高效同孔協(xié)同開發(fā),注液鉆孔投資減少50%,該項(xiàng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?!搬槍?duì)復(fù)雜賦存條件地浸采鈾滲流場(chǎng)再造技術(shù),我們還發(fā)明了一種水幕注水抬升地下水位的水幕孔布置方法,成功實(shí)現(xiàn)地浸滲流場(chǎng)人工再造,礦層承壓水位抬升,滿足了地浸采鈾對(duì)承壓水頭的要求?!?/span>
遠(yuǎn)程生產(chǎn)控制中心。(封面新聞?dòng)浾吲臄z)
03 信息化建設(shè)的綠色理念
建成鈾礦生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度指揮系統(tǒng)、資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)中心及三維可視化管控平臺(tái)等,實(shí)現(xiàn)了“千里之外,一鍵采鈾,一屏掌控”。
在礦山基地,封面新聞?dòng)浾咦⒁獾皆谝晾缁剡h(yuǎn)程生產(chǎn)控制中心,分別有三名工作人員在值守,并不斷通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與基地工作人員進(jìn)行工作對(duì)接。
“科學(xué)、綠色采冶是我們長(zhǎng)期以來追求的目標(biāo)。”易志剛直言,得益于囊括供應(yīng)鏈、地質(zhì)、物探、化學(xué)分析、生產(chǎn)、安全等數(shù)據(jù)采集、分析、管理、持續(xù)集成、即時(shí)發(fā)布系統(tǒng);資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng);三維可視化管控平臺(tái)的大數(shù)據(jù)中心建設(shè),改變了以往基地需要留守?cái)?shù)百名工作人員進(jìn)行24小時(shí)輪班的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了降本增效和精細(xì)化管理。
“我們目前使用的遠(yuǎn)程指揮系統(tǒng)是“總部-子公司/生產(chǎn)廠-生產(chǎn)線”全覆蓋骨干專網(wǎng),人、財(cái)、物、辦公、項(xiàng)目、黨群等全層級(jí)業(yè)務(wù)移動(dòng)管理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)部位全覆蓋、行為監(jiān)管全天候、預(yù)警處置即時(shí)性的遠(yuǎn)程視頻安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。”易志剛告訴封面新聞?dòng)浾咴瓉韮傻V一廠有7200人,現(xiàn)在不到50人工作,井場(chǎng)、水冶的控制都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行控制、操作,在現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行維修維護(hù)。
“比起過去,人雖然少了,但產(chǎn)量更多了?!?/strong>天山鈾業(yè)在創(chuàng)建國(guó)家級(jí)綠色礦山的過程中緊跟新時(shí)代步伐,在未來,也將會(huì)在祖國(guó)邊陲,做優(yōu)做強(qiáng)這片綠色礦山。
來源:封面新聞