記者近期在內(nèi)蒙古包頭市采訪了解到,作為聞名中外的巨型多金屬共生礦,多年來,白云鄂博礦除鐵礦、部分稀土得到利用外,釷等眾多伴生礦都流向了尾礦壩。 包頭鋼鐵集團(tuán)及部分專家建議,國家應(yīng)及早開展釷礦回收、研發(fā)利用等工作,以豐富核電燃料儲備,拓展核電能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新天地,并帶動冶金、航空航天、光電等相關(guān)釷應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“珍寶”成了環(huán)保包袱
位于包頭市達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗的白云鄂博多金屬共生礦,經(jīng)過80多年勘查,在50多平方公里的礦區(qū)內(nèi),已發(fā)現(xiàn)鐵、稀土、鈮、釷、銅、螢石等170多種礦物。據(jù)包鋼集團(tuán)的統(tǒng)計,目前,累計探出的鐵礦已達(dá)14.6億噸、稀土約1億噸、鈮氧化物約660萬噸。 白云鄂博還是我國最大的釷礦。據(jù)包頭稀土研究院原院長馬鵬起教授、教授級高級工程師許延輝介紹,白云鄂博主東礦的釷氧化物含量平均在0.038%左右,高的達(dá)0.046%,資源量約為22.42萬噸,占全國現(xiàn)已探明總量的77%以上。隨著勘探深入,白云鄂博礦區(qū)還可能進(jìn)一步擴(kuò)大,僅主東礦的釷氧化物遠(yuǎn)景儲量預(yù)計超過30萬噸。 自1954年以來,白云鄂博礦一直作為鐵礦開發(fā)。目前,年采鐵礦1200萬噸以上,選鐵后除回收少部分稀土外,大部分的稀土及其他伴生礦均堆進(jìn)了尾礦壩。據(jù)馬鵬起教授介紹,伴生的釷礦中,分別約有13.5%和6.5%進(jìn)入了鐵精礦、稀土精礦,其他80%被堆進(jìn)了尾礦壩。 目前,包鋼集團(tuán)尾礦壩已是世界級的人工堆積稀土、鈮、釷礦山。據(jù)包鋼集團(tuán)總經(jīng)理司永濤介紹,近年來隨著鐵礦開采規(guī)模的擴(kuò)大,尾礦壩已存尾礦1.5億多噸,尾礦除富集了大量的稀土、鈮等礦產(chǎn)外,釷品位也提高至0.062%左右,折合釷氧化物約10萬噸。 據(jù)包頭稀土研究院副總工程師馬瑩介紹,包鋼集團(tuán)等企業(yè)冶煉鐵、稀土產(chǎn)生的放射性礦渣,目前儲存在包頭市哈德門溝西一公里處的放射性廢物庫中,如今該廢物庫存有含釷廢渣35萬噸,已經(jīng)接近設(shè)計庫存。此外,存放每公斤廢渣收費(fèi)0.25元。 然而,當(dāng)?shù)夭糠种行∠⊥疗髽I(yè)為省錢,根本不存,而是采取空地堆棄的處理辦法,嚴(yán)重污染了當(dāng)?shù)丨h(huán)境、水資源,致使寶貴的戰(zhàn)略資源反成了“環(huán)保包袱”。
資源彌足珍貴 戰(zhàn)略價值巨大
釷是珍貴的戰(zhàn)略資源。清華大學(xué)核能科學(xué)與工程教研室主任賈寶山教授在包頭參加研討會時介紹說,釷為高熔點(diǎn)、高放射性稀有金屬,釷232經(jīng)中子轟擊后,可產(chǎn)生易發(fā)生裂變反應(yīng)的核能燃料鈾233。除能源用途外,釷還廣泛應(yīng)用于冶金、航空航天、催化劑、新材料、光電等尖端科技領(lǐng)域。 我國科技界經(jīng)過多年的努力,目前釷提取技術(shù)已無障礙。據(jù)馬瑩等專家介紹,釷通常與稀土伴生,并在稀土冶煉中得到富集。針對白云鄂博礦含釷的近20種礦物,可分別利用已成熟的工藝提取釷,利用現(xiàn)有技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)金屬釷也已無障礙。 據(jù)介紹,2004年以來,中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所與包鋼集團(tuán)稀土高科技股份有限公司合作研發(fā)了低溫硫酸焙燒法直接萃取釷的技術(shù),釷產(chǎn)品純度在95%以上,每年可制備草酸釷5噸,為進(jìn)一步利用奠定了基礎(chǔ)。 據(jù)賈寶山教授等專家分析,至2007年底,我國核電裝機(jī)容量僅910萬千瓦,同比增長30%,根據(jù)《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》,2020年裝機(jī)將達(dá)到4000萬千瓦。但是按照國家的最新預(yù)計,2020年全國的核電裝機(jī)容量將達(dá)到6000萬千瓦左右。 天然鈾是核電站動力之源。據(jù)賈寶山教授介紹,目前全球鈾探明儲量僅400萬噸,按當(dāng)前的核電規(guī)模僅能消耗50年左右。我國鈾資源探明儲量僅10萬噸左右,屬資源匱乏國家。 值得重視的是,自1984年以來,國際鈾供應(yīng)還日益緊張。專家們分析認(rèn)為,盡管我國鈾礦仍有很大勘探潛力,但是即使2020年天然鈾產(chǎn)量翻番,與當(dāng)時的需求相比,缺口巨大。雖然可到國際市場購買,但是近年來鈾價飛速上漲,上世紀(jì)90年代天然鈾每磅不足10美元,去年一度超過130美元,盡管最近大幅回落,目前每磅仍在80美元上下。而且大量進(jìn)口將加劇國際市場競爭,拉高價格,我國的核電產(chǎn)業(yè)燃料供應(yīng)也將受制于人。 開發(fā)、儲備白云鄂博的釷資源,不僅可帶動冶金、光電等尖端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,尤其可以大大豐富我國核電燃料儲備。賈寶山介紹說,自上世紀(jì)50年代起,加拿大、印度等國家已開展釷燃料應(yīng)用研究,其中鈾資源匱乏的印度將釷燃料確定為核電發(fā)展戰(zhàn)略的核心內(nèi)容,已建成以釷為燃料的先進(jìn)重水反應(yīng)堆。此外,德國、以色列、俄羅斯等國也已建成或在建一批釷基反應(yīng)堆等設(shè)施。 上世紀(jì)60年代起,清華大學(xué)等我國科研機(jī)構(gòu)也對釷利用進(jìn)行探索,目前秦山核電站興建的加壓重水反應(yīng)堆是利用釷燃料比較成熟的技術(shù),建成后將為我國工業(yè)化應(yīng)用釷燃料提供條件。此外,2001年以來,清華大學(xué)還與加拿大原子能公司合作開發(fā)釷基重水反應(yīng)堆相關(guān)技術(shù),已獲得不少突破。
加快研發(fā)應(yīng)用時不我待
多年來,我國在釷資源研究、利用上雖取得了一些進(jìn)展,但整體上與發(fā)達(dá)國家甚至印度等發(fā)展中國家的差距較大,尤其是核電領(lǐng)域的研究、應(yīng)用相對滯后,致使大量寶貴資源得不到有效開發(fā)。為此,部分專家呼吁: 第一,
加大投入,摸清白云鄂博釷礦家底。同時,重新定位白云鄂博礦的開發(fā)思路,保護(hù)好含有稀土、鈮、釷等礦物的巖石、尾礦。國家應(yīng)出臺政策,鼓勵包鋼集團(tuán)對白云鄂博礦實(shí)施綜合性、保護(hù)性開發(fā),并進(jìn)一步提高外購鐵礦的比例。 第二,
盡早介入,將釷礦綜合利用技術(shù)開發(fā)作為國家能源戰(zhàn)略,尤其是將釷礦提取、燃料元件制備、釷基先進(jìn)重水堆設(shè)計制造以及釷冶金、新材料、光電元件制造等納入國家科技和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。 第三,
盡快推動國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)形成合力,及早確定一批攻關(guān)項目,推進(jìn)釷利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,國家對相關(guān)產(chǎn)業(yè)予以政策扶持。 第四,
國家應(yīng)加大投資,擴(kuò)大包頭放射性廢渣庫容積,并依托現(xiàn)有條件設(shè)立國家釷產(chǎn)品收儲中心,將其列入核電燃料儲備體系。專家建議鼓勵當(dāng)?shù)劁撹F、稀土企業(yè)提取釷初級產(chǎn)品,國家每噸產(chǎn)品予以3萬元至5萬元的補(bǔ)貼。 |