2023鈾資源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析 十年中國鈾礦勘查成果發(fā)布

• 黃文玉 2023年7月21日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1196 77
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鈾是原子序數(shù)為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重元素。在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期(數(shù)十萬年~45億年)。

鈾資源總量超過280萬噸

2023年7月21日，核工業(yè)鈾礦勘查高質(zhì)量推進會在內(nèi)蒙古呼和浩特市開幕，會上發(fā)布了近十年我國鈾礦勘查成果。近十年來，我國新增的鈾礦資源量占我國開展鈾礦勘探以來查明總量的1/3，其中優(yōu)質(zhì)可采資源量占比超過70%。

鈾資源是指天然賦存于地殼內(nèi)或地殼上部鈾的富集體，就其形態(tài)和數(shù)量而言，在當前或可以預(yù)見的將來，它們能成為經(jīng)濟上和技術(shù)上可以開采和提取的鈾礦產(chǎn)品。中國的鈾礦地質(zhì)工作已經(jīng)完成了傳統(tǒng)模式向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型，確保了我國天然鈾穩(wěn)定高效供應(yīng)。根據(jù)最新全國鈾礦資源潛力評價預(yù)測，我國鈾資源總量超過280萬噸，這顯示我國鈾礦資源潛力巨大。

鈾是原子序數(shù)為92的元素，其元素符號是U，是自然界中能夠找到的最重元素。在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期(數(shù)十萬年~45億年)。此外還有12種人工同位素(226U~240U)。鈾在1789年由馬丁·海因里希·克拉普羅特(Martin Heinrich Klaproth)發(fā)現(xiàn)。鈾化合物早期用于瓷器的著色，在核裂變現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)后用作為核燃料。2023年4月，日本與韓國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的鈾同位素——鈾-241 。

自然產(chǎn)生的最重的金屬。呈銀白色，具有硬度強、密度高、可延展、有放射性等特征。一般在鈾與氧、氧化物或硅酸鹽的結(jié)合中發(fā)現(xiàn)鈾。鈾原子能發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放大量能量從而可以應(yīng)用于發(fā)電，核武器制造等領(lǐng)域。第二次世界大戰(zhàn)中盟軍的核武器計劃引發(fā)對鈾的需求，鈾的生產(chǎn)應(yīng)運而生。到20世紀70年代，鈾的生產(chǎn)工業(yè)已穩(wěn)固地建立起來。

鈾資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

鈾能與多種金屬生成金屬間化合物。鈾具有化學(xué)性質(zhì)活潑、各向異性結(jié)構(gòu)和機械性能較差等缺陷。鈾合金的某些性質(zhì)優(yōu)于金屬鈾，這在核燃料元件制造中相當重要。添加適量的其他金屬，如鈮、鉻、鉬或鋯能改善鈾的熱導(dǎo)率、晶體結(jié)構(gòu)及金相結(jié)構(gòu)、熱處理特性、輻照穩(wěn)定性和耐蝕性等。鈾廣泛存在于地殼和海水中。

鈾礦物按成因可分為原生鈾礦和次生鈾礦兩大類。除瀝青鈾礦外，原生鈾礦均存在于偉晶巖中，原生礦物經(jīng)風(fēng)化和熱液作用易轉(zhuǎn)變成各種次生礦物。鈾礦的成因、產(chǎn)狀、含鈾量及伴生礦物和圍巖均會影響到鈾礦的加工工藝。已發(fā)現(xiàn)的鈾礦物和含鈾礦物約有500多種。其中常見并具有工業(yè)實用價值的僅二三十種。下表所列為重要的鈾礦物。

除澳大利亞、加拿大有一些較大的富鈾礦床(含鈾1%～10%)外，大多數(shù)鈾礦的含鈾品位為0.1%～0.2%。鈾水冶廠大多直接處理鈾原礦，但通過選礦能提高礦石品位，降低成本。一些國家正采用放射分選機對塊狀鈾礦石進行選礦。為了綜合利用或改善鈾礦石加工性能，有的礦石還需經(jīng)配礦、焙燒等預(yù)處理。此外，含鈾的磷酸鹽礦、褐煤、頁巖、鈾礦水、含鈾銅廢石堆浸液和海水等都可成為提鈾的原料。例如，1988年美國從濕法磷酸等副產(chǎn)品中回收的鈾達1500t，約占其總產(chǎn)量5190t鈾的29% 。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2026年中國鈾資源產(chǎn)業(yè)運行分析及投資機會研究報告》顯示：

2019年澳大利亞鈾資源儲量共計169.27萬噸，占總儲量的27.53%，全球排名第一;哈薩克斯坦鈾資源儲量共計90.68萬噸，占總儲量的14.75%，全球排名第二;加拿大鈾資源儲量共計56.49萬噸，占總儲量的9.19%，全球排名第三。隨著近幾年全球鈾礦勘查開發(fā)力度的加大，世界諸多國家鈾礦資源量均有增加。

由于鈾的化學(xué)性質(zhì)很活潑，所以自然界不存在游離態(tài)的金屬鈾，它總是以化合狀態(tài)存在著。已知的鈾礦物有一百七十多種，但具有工業(yè)開采價值的鈾礦只有二、三十種，其中最重要的有瀝青鈾礦(主要成分為八氧化三鈾)、品質(zhì)鈾礦(主要成分為二氧化鈾)、鈾石和鈾黑等。很多的鈾礦物都呈黃色、綠色或黃綠色。有些鈾礦物在紫外線下能發(fā)出強烈的熒光。正是鈾礦物(鈾化合物)這種發(fā)熒光的特性，才導(dǎo)致了放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。

鈾及其一系列衰變子體的放射性是存在鈾的最好標志。人的肉眼雖然看不見放射性，但是借助于專門的儀器卻可以方便地把它探測出來。因此，鈾礦資源的普查和勘探幾乎都利用了鈾具有放射性這一特點：若發(fā)現(xiàn)某個地區(qū)巖石、土壤、水、甚至植物內(nèi)放射性特別強，就說明那個地區(qū)可能有鈾礦存在。

鈾主要是作為核電站反應(yīng)堆的燃料。截至2018年年底，全球在運機組454臺，總裝機容量超過4億千瓦。世界在建核電機組54臺，總裝機容量5501.3萬千瓦。與此同時，2018年，全球有4臺機組新開工建設(shè)，1臺機組重啟建設(shè)(韓國的新古里6號)。2018年，全球核電預(yù)計需求天然鈾6.5萬噸，美國、法國、中國和俄羅斯是最主要的需求國。

2021年全球鈾礦礦山產(chǎn)量達48332噸，較2020年增加了601噸，同比增長1.26%，但仍然低于2014-2019年平均水平。全球鈾礦需求主要來源于鈾礦礦山生產(chǎn)，但自2016年來全球鈾礦產(chǎn)量占全球需求量的比例逐年下滑，2021年全球鈾礦產(chǎn)量占全球需求量的77%，較2014年的85%減少了8%。

鈾資源產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢預(yù)測

利用低品位鈾礦石及其他含鈾物料以擴大鈾資源。重視鈾的就地浸出、堆浸、細菌浸出等浸出方法的開發(fā)和推廣應(yīng)用，以節(jié)省能耗和降低生產(chǎn)成本。開發(fā)并推廣應(yīng)用快中子增殖堆，提高天然鈾的利用率。研究開發(fā)無廢物工藝，減輕鈾對環(huán)境的污染。發(fā)展節(jié)能的離心法、激光法等同位素分離方法，替代耗能高的擴散法。

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