根据赣南硬岩铀矿资源的特点，结合赣州铀矿生产中使用的多种采矿方法和铀矿石地表细粒级堆浸、细菌浸出、铀矿石强化浸出方法等技术的采冶生产实践，降低矿床矿体开采的边界品位，测算扩大矿井的储量，提高采矿效率，预测赣南硬岩铀资源量，用科学的方法综合分析低品位铀矿资源的实际开采利用，探索加快开发的步伐，达到充分利用资源量，保持矿井稳产及有经济效益的开发低品位铀资源的思考。

日本发生福岛核事故后，不少国家再一次开始重新审视本国的核电政策，部分国家开始重新评估核电的安全，暂停核电项目审批，有的甚至表示不再建设新的核电站或逐步关闭现有的核电站；法国等则表示福岛核事故不会动摇其发展核电的决心。中国政府高度重视，强调充分认识核安全的重要性和紧迫性，立即采取措施组织对现有核设施进行全面安全检查，对在建核电站按最先进标准进行评估整改。中国政府和相关机构在不同场合强调，核电是现阶段最现实、最经济的可再生能源选择，尽管日本福岛发生了核事故，我国确实加大了对核能安全性的担忧，但并未动摇发展核电的决心，我们会吸取日本核电事故的教训，充实论证核电发展规划和核安全规划，将核电发展和核电安全规划同步实施，我们相信我国将在确保安全的前提下，继续坚定不移地发展核能。

国务院批准的国家《核电中长期发展规划 (2005—2020年)》目标是，到2020年我国核电装机容量将达到4000万kW、在建规模为1800万kW，使核电装机容量占全部电力装机容量的4%。根据目前建设进展情况，这一目标很有可能在2015年前就可实现。因此，目前国家有关部门正在研究将核电比例提高到5%左右，即到2020年核电装机容量有可能调整为投产7500万kW、在建3000万kW以上。可以预见，这样的规划还远远不能满足经济和社会发展对电力的需求，国家核电中长期发展还将会不断调高目标。

本文根据赣南硬岩铀矿资源的特点，结合赣州铀矿生产中采用的多种采矿方法和铀矿石地表细粒级堆浸、细菌强化浸出、铀矿石强化浸出方法技术的工业生产实践，探寻扩大低品位资源开发利用的路子，充分利用资源，提出低品位铀资源科学开发利用的思考。

一、天然铀低品位铀资源开发的重要性

在激烈的市场竞争机制下，中国铀矿冶在依靠科技进步提升铀矿冶生产的竞争力方面做出了许多努力，水冶技术经济指标已达到世界先进水平。由于铀矿开采历经五十年，所掌控的天然铀资源质量下降，现役矿床要么品位低，要么矿石难处理，开发难度加大，生产成本增加，是制约未来生产发展的瓶颈。需要下大力气，创新机制、创新技术，才能继续保持企业活力。

中国工程院院士、中南大学采矿工程技术研究所所长古德生就我国铀矿资源的开采利用等问题专访时说：铀是一种敏感性的战略资源。1955～2000年间，我国对铀资源进行过较大范围的勘查，先后提交铀矿床数百个。40多年来，我国共生产铀矿石和天然铀金属数万吨，为我国核工业的发展做出了巨大贡献。

当前，铀资源的勘查开发进入了一个新的发展时期。根据我国国民经济发展规划，到2020年我国铀资源储量至少要保有4O万吨以上，此外，还要保障核军工发展的需要。但是，我国目前保有的铀金属储量和天然铀生产能力，已经很难满足上述需求。 

事实上我国铀资源的潜力很大。我国具有形成铀资源的良好地质条件(特别是华南与西北地区)，已经探明的铀资源储量主要分布在15个成矿区的11条成矿带中，另外，还有40％的国土面积尚未进行铀资源的普查。预计铀资源不会成为我国核工业发展的瓶颈，关键在于加大地质勘查的投入，与此同时，高度重视极具潜力的低品位铀矿资源的开发利用。

据估算，在核电成本构成中铀原料也只占3％左右。可见铀产品价格适度上调，对核电成本的影响不大。如果铀产品价格得以上调，就可以使低品位铀矿的开采有利可图，就可以降低铀矿资源的工业品位(目前为0．05％)，使大量未被利用的低品位铀矿转变为大有开发利用价值的资源。我国低品位铀资源在铀总储量中占有很大比例，国家要高度重视低品位铀资源的开发利用。

二、综合分析赣南硬岩低品位铀矿资源的特点

赣南地区铀资源主要有河草坑矿田、白面石矿田、鹿井矿田、桃山矿田及其周边矿床所组成，赋存的岩石主要有火山岩型、花岗岩型、砂岩型，其中以花岗岩型铀矿为主；铀资源平均铀品位在0.100%以下，属于单铀型矿床；矿石水冶加工性能较好，具有浸出耗酸低、浸出率高等特性。探明的矿床30余个，铀金属资源储量达几万t。综合总体分析赣南地区硬岩铀矿资源较为丰富，但矿石品级低。

1．天然铀资源存在原问题和低品位铀资源开发利用的前景

1.1低品位硬岩铀资源亟待开发

赣州铀矿开采矿井资源目前面临的形势是：

(1）经过几十年的开采，已探明的浅部铀矿资源逐渐减少，对今后矿井提高产能带来影响；

(2）能提供开采矿床的矿石品位普遍低，采掘工程量上升，生产成本越来越高；

(3）矿体规模小，开采难度大，难以实现先进的矿山机械化设备，制约矿山生产规模和劳动生产率的提高。

赣南硬岩铀资源贮存量大，品位低将逐渐成为资源开发利用的主体，必须依靠新工艺、新技术、新设备、新材料的研发，在不断降低天然铀生产成本、提高生产效率的基础上，才能逐步扩大铀矿资源的利用程度；同时加大对低品位铀矿资源综合提取技术的研究，使资源得到经济有序地开发。

1.2国外低品位铀资源回收开展情况

堆浸提铀工艺仍然是国内外低品位铀矿资源的主要技术，其主要发展方向是改进堆浸技术用于开发表外矿。矿石品位是制约堆浸效益好坏的重要因素。堆浸矿石最低品位，各国不尽相同，这与技术经济水平、资源状况、地理环境等诸多因素有关。前苏联铀矿堆浸矿石的品位向贫矿发展，一般品位在0.06%以下时进行堆浸，据报道堆浸矿石最低品位为0.015%时，渣品位降到0.006%左右，在经济上还是合算的。纳米比亚某钙结砾岩型铀矿采用减法制粒堆浸，最低工业品位已降至0.01%。

2. 采冶技术的不断创新,为低品位铀的资源开发提供了技术支撑

赣州铀矿通过加强矿田和矿床成矿规律的研究，回采采用干式充填法、原地爆破筑堆法、浅孔溜矿法、空场法采矿，应用“采场深孔找边”先进探矿工艺，不仅做到了探清采净，而且不断发现新矿体与新增储量，为矿井稳产和提升产能奠定了厚实的基础。

矿石堆浸生产工艺是赣州铀矿的技术强项，率先采用了细菌浸出工艺，降低了酸耗、缩短了浸出时间、降低了成本，主要优点有：

(1）浸出周期比常规堆浸缩短15%～30%，浸出周期的缩短，提高堆场的利用率；

(2）浸出液固比由常规堆浸的4～5降到2～3，每个堆浸出剂用量相应减少6000～7000m3，可降低试剂消耗，浸出液平均铀浓度得到大幅度提高，溶液输送动力费、废水处理费用减少；

(3)浸出酸耗由常规堆浸的2.4%降到1.8%；

(4）采用细菌堆浸代替常规堆浸，吨“111”金属成本可降低约1.4万元。

面对我国将高效发展核电，前提是确保安全的承诺，天然铀需求量逐年增加，围绕提高堆浸回收率，降低矿石尾渣品位仍是继续技术攻关的方向，通过努力，成功试验出了铀矿石强化堆浸方法，使堆浸尾渣品位一下降低了50-70%，回收率提高了约10%，尾渣经石灰中和后卸入尾渣库或作为井下充填料。于2011年3月获得国家专利。全面推广运用地表铀矿石强化堆浸方法后，可提高10%的产能，同时也为进一步降低开采边界品位，为扩大矿井资源利用率提供了技术支撑。

3．赣州铀矿低品位资源开发利用的现状分析

3.1 高昔矿床探矿后矿体储量变化情况

(1）补充探矿和生产探矿中矿体特征变化

① 通过补充地质探矿后，矿床内矿体矿化极不均匀，连续性差，无论是在矿体走向或矿体倾向上普遍存在，矿体面积缩小，地质储量变化较大。

② 矿体严格受NNE向构造控制较明显，矿体形态也严格受构造制约，在287m中段经补充地质探矿后，矿体形态普遍呈团块状、透镜状、不规则状等，而且倾角变陡，一般接近80°。重点是260m中段0.03%和0.025％为控制边界矿体圈定图进行对比

(2)探矿后储量变化情况

在生产中对矿床进行补充探矿、生产探矿后发现难以对矿体进行控制，矿体在走向、倾向上都发生变化。通过矿体重新圈定、计算，储量有增有减，总的储量在减少，对比主要表现在矿体形态产状发生变化，矿化不均匀，连续性差，平面、剖面面积都有减小，甚至有的矿体消失，因而造成地质储量的减少。

通过对高昔矿床（25线～49线）327m、287m、247m中段及247m中段以下补充探矿储量对比情况看，经过补充勘探的区域内地质储量占矿床总储量金属的权重为29%，据有一定的代表性，计算矿石量减少17.88%，金属量减少26.82%。若按此比例推算，高昔矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段的矿石资源量和金属资源量将减少，品位降为0.07%。

（3）降低边界品位后的资源储量变化情况：根据对高昔矿床采场开采情况分析，若仍按0.03%圈定矿体，则矿体规模将缩小，变得很不连续，甚至给矿体的圈定带来困难，开采难度加大；若将边界品位降低为0.025%，则圈定的矿体将显著增大，有利用开采中提高采矿效益，局部矿体还可连成片，矿石量大幅增加，但平均品位降低。补充勘探范围内降低边界品位后的资源/储量对比情况分析，经过补充勘探的区域内，边界品位由0.03%降为0.025%后，矿石量增加67.98%，金属量增加27.29%。

3.2 开采矿床低品位铀资源储量预测

(1)高昔矿床资源储量初步测算

根据25线～49线矿体补充探矿后储量增减系数，矿体边界品位降低到0.025%后储量增减系数计算。初步测算矿井矿体边界为0.025%时,矿井增加低品位资源储量金属约400t。

(2)推测赣南硬岩低品位铀资源储量

通过高昔矿床补充探矿区域内矿体的边界品位计算的过程和增减系数为依据，初步推算公司开采矿井保有地质储量中边界品位为0.025%时，低品位铀资源储量金属量可增加1800t。

预测赣南地区硬岩铀矿床中品位在0.03%～0.025%的低品位铀资源金属量约6200t。估算品位在0.03%～0.01%的量约达10万t左右。

3.3 天然铀低品位资源开采成本预测及效益分析

通过将矿体边界品位降低至0.025%后，以高昔矿床吨产品金属成本（按现行价格，过程从略）测算吨产品金属完全成本为71.84万元。

如按现行销售价格计算吨金属利润3.16万元，因此，高昔矿床边界品位控制在0.025%时，企业仍有一定的经济效益。粗略估算开发赣南地区硬岩潜在的低品位资源回收效益将达到1.5亿以上，同时提高了资源综合利用率，使尾渣品位低于0.006%以下，中和尾渣进行充填法采场用作充填料，具有一定的经济效益和可观的社会效益。

三、进一步加大低品位硬岩铀资源开发利用的对策与建议

1．积极研究鼓励开采铀矿低品位矿石的政策

分析中国铀资源的基本国情，铀资源品位在世界上属中等偏下。全国矿产资源规划（2008～2015年）中也提出了加强低品位、共伴生矿产资源的综合勘查与综合利用，充分利用矿产资源的方针，在现行国家有关政策法规中对减免采矿权使用费和采矿权价款或转赠的条件中，就有铀矿种。作为国内也有先例，铁矿石在我国属贫矿，国家税费政策上就给予了支持。因此，我们要积极争取国家有利于铀低品位矿石开发的政策，从而扩大储量，提高生产能力。另一方面企业自身也要积极鼓励开展合理降低边界品位和充分回收低品位资源的科研工作，做到既依靠政策又依靠科技进步来提高资源回收率和降低成本。

2．加大低品位硬岩铀矿资源开发利用建议

随着核电的发展迅速，作为主要原料的天然铀需求量逐年增加，但我们应该清醒的认识到，由于快速增长，铀资源储量开发供应不足，环境压力大等问题显现出来。矿山经过多年的开采，低品位矿开发成本高，开采难度大，客观上加剧了铀资源的供需矛盾，再加上勘探工作滞后，核工业地质勘探队的属地化，致使后备资源储量严重不足，资源保障程度降低，接替困难，加快低品位硬岩铀资源开发的几点建议:

⑴ 制定铀资源储备规划，充分利用“两个市场”、“两种资源”，完善铀资源的储备，建立铀资源储备、开发战略基地，形成铀资源勘探、开发的良性循环。

⑵ 采取中央财政与矿业权价款、矿产资源补偿费“反哺”戡查相结合的办法，加大对地质勘探行业的投入力度，重点突出铀能源急需的资源勘探工作。

⑶ 铀矿山企业要对现役矿井的地质资料综合研究分析对比，加大生产探矿的力度，每年行业主管部门可列专项探矿资金或从维简费列支加大对矿床深部、地质勘探空白区和周边的勘探工作，形成一定的可采资源储量，延长矿井服务年限。

⑷ 进一步加强对硬岩低品位、伴生多金属的铀矿石进行水冶工艺研究，增加资源的综合利用率，回收铀以外的金属附产品，降低产品成本。

⑸ 硬岩铀矿山随着好资源储量的开采逐渐完毕和深度的增加，低品位、高氟、高钛、碱性铀矿等复杂难处理铀矿资源量比例逐渐增大，这部分资源的开发效率还不高，复杂难处理铀矿资源开发如何研发出先进的工艺技术，经济高效地开采这部分资源是急需研究的课题。有针对性的进行微生物湿法冶金技术的科学研究，重点进行微生物堆浸及井下原地筑堆浸出产业化技术的攻关。

⑹ 高强度采矿工艺的应用，采矿工艺将围绕提高采矿效率这个主目标，重点研究高强度采矿方法，一是研究中段深孔控制爆破落矿技术，既阶段深孔崩落——集中出矿——事后一次性充填采矿法；二是根据矿床矿体赋存条件，研究阶段深孔挤压控制爆破落矿筑堆技术，控制落矿筑堆矿石块度，达到提高采矿强度、降低生产成本、减轻劳动强度的采矿技术。

⑺ 铀矿石强化堆浸方法运用纵深化，专利技术的推广运用，降低堆浸尾渣品位的，提高浸出率，使得低品位铀矿石进堆品位降低到0.025%，通过生产实践的不断努力，技术上研究的提升，在经济条件允许的前提下，研究矿石进堆品位的最佳值，针对不同的岩性、矿性还需进一步做试验研究工作，使硬岩铀资源综合利用矿石进堆的品位进一步降低。

四、结论

为了提高抗风险的能力，进一步优化工艺，降低生产成本，提高资源利用率，提升自身抵御各种风险的能力。因此铀矿石强化堆浸方法的运用，在技术上使堆浸尾渣品位降低到0.006%下以，对铀矿石堆浸来说又是一次创新，这样会使得原堆浸尾渣和废石场中的表外矿石有回收利用的空间，在经济条件允许的情况下，可以回收更多的资源。积极推进低品位硬岩铀矿资源的开发利用，赣州铀矿经多年的生产实践证明在技术上是可行的，如果扩大利用低品位资源提高生产规模，还可以克服资源瓶颈，延长矿井服务年限，其综合利用前景十分可观，资源的综合利用率高。不断加强新技术的在硬岩铀资源开采中的应用和提高科学化管理水平，为铀矿冶硬岩低品位资源开发利用的发展起到示范作用，也为低品位铀资源的开发利用提供思索和方向。

原标题：国际乏燃料处理路线选择