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探得到、采得出、用得好 中国天然铀产业全链突围
来源: 中国工业新闻网 2026-06-23 15:50
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中国工业报记者 马艳

中核南方地勘中心相山基地钻机仍在轰鸣,中核韶关锦原铀业有限公司(以下简称锦原铀业)的数字化管控中心里,大屏幕上数据奔流不息,井下风、水、电、采掘、运输,万象尽在指尖。与此同时,湖南中核金原新材料有限责任公司(以下简称湘核新材)的放射性共伴生资源综合利用车间里,曾经无人问津、污染环境的工业废渣,正沿着自动化的生产线完成蝶变。

从南方崇山峻岭间密布的智能勘探网,到硬岩老矿山里昼夜不息的“黑灯工厂”,再到变废为宝的绿色循环加工线——中国天然铀产业,正在经历一场从勘探、采冶到资源综合利用的系统性变革。

这场变革背后,是一个关乎国家能源安全底线的核心命题:当我国北方砂岩型铀矿占主导地位,南方天然铀产业相关企业能够走出一条自主可控的创新之路?

带着上述问题,中国工业报记者深入中核南方地勘中心的智能勘探一线,探访锦原铀业棉花坑铀矿的“黑灯工厂”,对话中核南方地勘中心、湘核新材的资源综合利用生产线负责人,试图解码这场从“守火种”到“强自主”的铀业突围之旅。

找矿:在“无大矿处”筑牢家底

我国铀资源分布具有明显的区域特征,北方主要是砂岩型铀矿,南方主要是火山岩型、花岗岩型和碳硅泥岩型铀矿,统称为硬岩铀矿。南方硬岩铀矿体深藏在崇山峻岭之下,形态如同“鱼群”,断续分布,构造极为复杂。早在我国核工业起步阶段,国外专家曾断言其“矿体规模小、无大矿、无经济价值”,认为开采是得不偿失的苦差事。

但正是在这片不被看好的土地上,一代代地质人用七十多年的时间,书写了“于无大矿处找大矿”的传奇。

中核南方地勘中心,是目前国内唯一一支专注南方热液型铀矿的专业地勘队伍,也是这个领域当之无愧的技术“集大成者”。七十多年前,这支队伍曾有数万人之众。历经行业起伏、队伍调整,如今淬炼为一支仅有600余人的精干技术团队,但完整保留的热液铀矿勘探技术体系,让他们在国际同类领域中拥有了绝对优势。

“七十多年,我们形成了‘天空地深’一体化勘探体系和一套自己的成矿理论。”中核南方地勘中心党委书记吴选鹏在接受中国工业报记者采访时说,“为我国核工业发展做出了很大的贡献。”

面向“十五五”,中核南方地勘中心提出了更宏大的目标:找大矿、找富矿、找经济可采矿。聚焦深部找矿、新区突破和新类型探索。从“有没有”到“优不优”,从“探得着”到“采得出、采得值”——这不仅是资源量的累积,更是勘探理念的根本转变。

采矿:以数智化守住供给底线

有了资源“家底”,不等于就有了安全供给。把藏在深山褶皱里的铀矿石,变成稳定可靠的核燃料,这中间的跨越,曾让几代矿山人历尽艰辛。

南方硬岩铀矿,矿体小而散、品位偏低、水文地质条件复杂,曾被贴上“难采、低效、高危”的标签。过去几十年,硬岩矿山高度依赖人工。矿工们头戴矿灯、背驮设备,在井下实施爆破、支护、出矿,不仅要与复杂的地质条件较量,还要时刻面对冒顶、片帮、透水等安全风险。艰苦、危险、低效,是这一行业的真实写照。到本世纪初,不少硬岩矿山已面临关停的严峻考验。

“我们守的不只是一座矿山,更是国家天然铀供给的底线、硬岩开采技术的火种。”锦原铀业总经理刘海洋的话掷地有声。

锦原铀业的前身是核工业七四五矿,始建于1969年,核心的棉花坑矿井自1985年投产至今 ,已运行了四十余年。四十余年间,行业几度跌入冰点,有的矿山关闭了,有的技术断代了,但锦原铀业始终没有停下。这支队伍扛住的不仅是一份产能,更是硬岩铀矿开采的技术根脉。

“数智化不是选择题,而是硬岩矿山生存发展的必答题。”刘海洋告诉中国工业报记者,2019年起,锦原铀业毅然启动了从人工到机械化再到智能化的跃迁。第一 步,是把人从最危险、最繁重的井下一线解放出来。他们引进了遥控钻机、智能铲运机、井下无轨设备,逐步替换人工作业。第二步,是系统性的智能化升级。2022年后,企业投入数千万元,构建起“安全生产一张图”数字化管控平台。

这个平台有多强大?它将采掘、提升、通风、排水、水冶、安全六大系统全部打通。在中控室里,工程师只需轻点鼠标,就能看到井下每一个作业面的实时画面,提升运输、通风、排水等关键工序实现自动化运行。过去需要十几个人四班倒值守的变电所、物探检测站、水泵房,现在实现了无人值守、远程巡检。安全监控系统会实时分析井下气体浓度、人员分布状态,一旦出现异常,立刻发出预警并联动处置。

成果是惊人的。如今,锦原铀业水冶车间的数控率达到90%,并建成了硬岩铀矿领域首座“黑灯工厂”——车间里不需要开灯,全自动化生产线24小时稳定运行。井下每班作业人员从过去上百人精减至30余人,采场内、天井内的高危岗位基本实现无人化。更关键的是,原本因为品位低而无法经济开采的矿石,现在有了开发价值。

“数智化模式成熟之后,可以推广到整个硬岩铀矿开采行业,带动行业整体水平提升。”刘海洋说,从传统人工到智能集约,锦原铀业用数智化守住的,是国内天然铀供给的战略底线。

用矿:废料堆里掘出增长极

勘探增储解决了资源“有没有”的底气,数智稳产攻克了矿石“能不能采”的难关。为实现更大范围、更高水平的自主可控,就必须拓宽天然铀产业边界,寻找真正的“第二增长曲线”。

独居石,是锆钛矿选矿后剩下的一种尾矿(俗称尾砂),其中富含稀土、铀和钍等有价资源。但是,多数企业只从中提取稀土,废渣随意丢弃,环境代价太大了。

这是一个关乎国家安全和人民健康的命题。在国家着力解决独居石无序开发导致的环境问题背景下,中核集团义不容辞地接过了这根接力棒,但这根接力棒烫手得很。

“独居石提取稀土,行业内已经有成熟工艺了。但要在盐酸体系下提铀,全世界都没有先例。”打破僵局的关键一跃,发生在湘核新材。2017年2月14日,由中核资源主导,联合湖南稀土集团、盛和资源、中核二七二共同组建了这家企业。一支平均年龄仅34岁的年轻队伍,为技术创新注入了活力。“他们如同被放错位置的宝藏。我们要把每一分价值都挖出来变废为宝,刻印在从原料到产品的每一道工艺环节中。”湘核新材独居石综合利用项目带头人王超掷地有声。

其核心利器,是一套自主研发的独居石一体化综合利用工艺。“技术突破的路一波三折,但充分体现了企业的科技创新主体地位,坚持盐酸体系提铀的需求导向,成功解决了世界性难题。”中核铀业铀多金属矿综合利用科技带头人支梅峰介绍,与传统工艺只能提取某一种元素截然不同,这套工艺能从成分复杂的独居石矿中,同步高效提取铀、稀土、钍三类战略性的有价元素。提取后的放射性残渣实现100%妥善处置。液相物质经处理或达标排放或循环回用,真正做到了“零排放”。曾经令人束手无策的放射性污染难题,由此从根源上被彻底解决。该工艺已入选自然资源部《矿产资源节约与综合利用先进适用技术目录(2025年版)》。

技术突破带来的是经营数据的全面跃升。2025年,湘核新材实现营业收入同比增长35.1%;利润总额同比增长45.13%。

值得一提的是,湘核新材的视野并未止步当下。随着同位素医药产业蓬勃发展,作为放射性核素领域前沿方向的阿尔法核素近年来实现飞速突破。湘核新材主动对接国内5家领先的放射性医药制备企业和6家从事放射性核素研究的科研院所。目前已与湖南中科金素、成都纽瑞特签署协议。同时,依托硝酸钍资源,已推动2家核素企业落户白沙绿岛产业园区,并签订300余吨硝酸钍采购合同,合同额近亿元。从伴生废渣中提取的钍资源,正在打开一个全新的产业想象空间。面向“十五五”,湘核新材提出了更具雄心的规划:在衡阳、永州等核心区域围绕独居石资源统筹推进产业链建设,永州新建2万吨/年生产线项目已获地方政府支持并进入集团评审流程;力争到“十五五”末期,构建起一个总产能可媲美一座中型铀矿山的资源综合利用产业群。

中核南方地勘中心在热液型铀矿勘探上积累了自主创新的技术体系,锦原铀业在硬岩矿山智能化开采上探索出了一条可行路径,湘核新材在放射性共伴生资源综合利用上打开了全新的增长空间。从勘探到采冶,再到放射性共伴生资源综合利用,中国天然铀产业正在完成一场从“守火种”到“强自主”的全链突围。这条从“探得到”到“采得出”再到“用得好”的产业链,正在为中国天然铀产业的自主可控提供一份可复制的样本。

【作者:马艳】
【编辑:龚忻】