主攻北方砂岩型铀矿的决策过程和历史经验启示.pdf
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1、第 40 卷 第 3 期2024年 5月Uranium Geology铀矿地质Vol.40 No.3May2024主攻北方砂岩型铀矿的决策过程和历史经验启示张金带(中国核工业地质局,北京 100013)1 决策背景1.1 铀资源背景中国早期铀矿勘查就发现了一批砂岩型铀矿。新疆伊犁盆地南缘在 20 世纪 50、60 年代五一九队勘查 510(蒙其库尔)、511(扎基斯坦)和 512(库捷尔太)矿床煤岩型铀矿时,曾在中下侏罗统水西沟群煤层之间的疏松砂岩层发现了砂岩型铀矿,由于品位低于最低工业品位指标,当时还没有地浸采铀技术,没有继续勘查,但保留了详细的地质资料。其他除了云南腾冲龙川江、黑龙江宁安
2、501 等地区的矿床有一些疏松砂岩中的铀矿,大多是致密型的砂岩型铀矿,如衡阳盆地、四川盆地北部等地区。1.2 国内地浸采铀试验取得重要进展国际上,苏联、美国在 20 世纪 50 年代初开始地浸采铀试验,70年代初期地浸采铀技术成功用于商业性采铀生产。我国地浸技术研究始于 1969 年12 月,二机部第六研究所(以下简称六所)王西文等人开始到湖南衡山、陕西陇县、江西白面石等地调研矿床地浸条件;19701972 年,在广东河源黄子洞(212)矿床中的砂砾岩型铀矿体开展地浸采铀探索性试验,施工 6 个钻孔,试验没有成功;19731977年停止地浸采铀研究项目,但仍有少数专业人员继续做国内外资料调研、
3、地浸条件分析和原理研究等工作。19781981 年,六所选择宁安 501 矿床开展多种形式的地浸采铀试验,矿体埋藏浅,仅几米至 20余米,就在 101 地段西矿体挖一个直径为 3.12 m 圆状集液明沟,作为圆柱状试验矿柱,在其地表中心部位打注液孔;在 101 地段东矿体施工 6 个地浸钻孔;在 59 地段西矿体四周挖一集液巷道,在其地表中心部位打注液孔;但最终试验仍然未取得成功。从 1981 年 1 月到 1981 年 9 月,六所在云南腾冲381 矿床开展室内地浸条件试验获得成功;1985 年10月,381矿床首次获得酸法地浸采铀试验产品,填补了我国地浸采铀工艺技术的空白。但难以形成工业规
4、模,后来仅设为一个地浸试验基地,一直维持在 310 tU/a的生产能力,2012年开始退役治理。1985 年,根据核工业部领导的要求,六所在云南的地浸采铀项目负责人王西文等到新疆伊犁调研 512 铀矿床地浸条件,1986 年把样品送到 381 地浸试验场完成室内条件试验,获得了很好的试验结果,酸法浸出率达到 80%以上。1987年 2月,由新疆矿冶局 731 矿与六所组成 34 人规模的地浸试验队,开展现场条件试验。到 1990 年上半年,试验证明512 矿 床 非 常 适 于 酸 法 地 浸 开 采,渗 透 系 数 为0.551.55 m/d,单孔抽液量达到 5 m3/h,抽出液铀含量可达到
5、 2635 mg/L。1990年 8月,中国核工业总公司(以下简称中核总)领导提出地浸采铀重点应放在新疆,要加快新疆伊犁地区地浸采铀工业化步伐。1.3 铀矿地质形势20世纪 80年代,随着铀资源从保军为主转变为以保障中国核电发展为主,对其经济性提出了更高的要求。当时,我国运行的铀矿山主要是开采花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和煤岩型(含铀煤型)铀矿,经济性较差,一些矿山企业处于严重亏损状态,在国际上与中亚和美国的一批大型、超大型地浸砂岩型铀矿、加拿大和澳大利亚的不整合面(脉)型富铀矿相比,经济成本更是无法竞争。加上国内地勘队伍庞大臃肿,实际找矿投入出现锐减,铀矿勘查的重点和主攻方向的调整已经是大
6、势所趋,迫在眉睫。1986 年 8 月,核工业部地质局在地勘局局长、总工程师会议上提出:“多找富矿、好矿、经济效益高的矿”。中国铀矿勘查史话(之九)张金带铀 矿 地 质第 40 卷2 决策经历2.1 考察苏联1989 年 11 月,应苏联原子能工业部的邀请,由中核总地质局(以下简称地质局)局长王陞学和狄永强、赵凤民、赵廷业、姚正凯组成的考察组到苏联进行考察,其中考察了外贝加尔地区世界最大的斯特列里措夫火山岩型铀矿山、乌兹别克斯坦中央克孜尔库姆地区的地浸砂岩型铀矿山。考察组印象最深的是地浸采矿,不仅是一种新的采铀工艺,解决了含矿层富水、岩石松散等常规开采方法无法克服的不利因素,使不能利用的矿石变
7、为经济可采矿石,还使边界铀品位从 0.03%降到了 0.01%,导致铀资源量大幅度增加,出现一批万吨级、甚至数十万吨级的砂岩型铀矿床。考察组认为我国北方广泛发育中新生代盆地,应具有寻找地浸砂岩型铀矿床的巨大潜力,需要给予高度重视,回国后将有关情况向中核总副总经理陈肇博作了汇报和向广大地质人员做了传达。地质局开始筹划铀矿勘查部署的调整。2.2 提出主攻可地浸砂岩型和火山岩型铀矿,加快探索不整合脉型和黑色页岩型1990年 6月 11日,核工业西北地勘局在二一六大队召开新疆铀矿找矿研讨会,会前二一六大队组织蔡兰朋、何景田等专业人员全面整理了五一九队留下来的 511(扎基斯坦)和 512(库捷尔太)矿
8、床资料。会议之后西北地勘局局长狄永强到伊犁盆地考察调研。6 月 20 日,西北地勘局地质处陈淑德处长在乌鲁木齐主持召开会议。地质局派副总工程师黄世杰参加了以上两个会议。会议决定主攻方向为寻找地浸砂岩型铀矿,以 512(库捷尔太)矿床为突破口,要求从 512(库捷尔太)入手,整理资料编制基础图件,初步估算储量,并要求 8月底之前拟订一个一年、三年、五年的计划。6月 27日狄永强在二一六大队再次召开会议部署工作。7 月 3 日西北地勘局副总工程师韩德仁在大队召开会议就技术工作又做了部署。1990年,西北地勘局部署二 八大队在二连盆地、测老庙盆地开展勘查工作,发现和落实了努和廷矿床。1990年 8月
9、 21日至 27日,地质局在辽宁兴城召开找矿工作会议,提出“八五”期间铀矿地质工作的八字原则:“扩大、开辟、探索、落实”。其中“探索”是指“探索新类型、新地区和深部,集中力量探索额尔古纳、二连盆地、沽源-多伦、伊犁盆地等 4 片地区,主攻大型的火山岩型铀矿和可地浸的大型砂岩型铀矿,力争找到几个铀资源量万吨级以上的矿床。”提出:“二连、伊犁盆地的低品位大矿量的砂岩型铀矿,已显示出地浸的可能性和上万吨级的潜在资源。”会议首次提出“主攻两个类型”“可地浸”“低品位大矿量的砂岩型铀矿”等概念。1990年 9月下旬至 10月上旬,地质局派西北地勘局总工程师孙圭等 7 人访苏,考察乌兹别克卡兹库姆可地浸砂
10、岩铀矿带,同时寻求与乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦专家开展寻找可地浸砂岩铀矿的技术合作。1991 年 4 月 8 日至 10 日,地质局在西安召开伊犁盆地砂岩型铀矿床勘查与科研工作协调会,对伊犁盆地砂岩型铀矿勘查作出部署,进一步提出“以库捷尔太-扎基斯坦地段为突破口”,开展整个盆地区域调查和评价,要求在“八五”(19911995年)期间提交适于地浸开采的铀储量 1万吨。1991 年,继续部署在伊犁盆地、二连盆地开展勘查工作,伊犁盆地 512矿床发现卷状矿体;二连盆地努和廷矿床达到超万吨级规模,但同时遇到含矿层泥质成分高、渗透性差、承压水不足等问题,对能否地浸的问题存在截然不同的意见。1991 年 3
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