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铀矿绿色开采让人耳目一新

[日期:2016-10-12] 来源:中国环境报  作者:孙浩 [字体:  ]

  说起铀矿山,你脑海里是否立刻浮现“你是风儿我是沙”那种沙尘漫天、污水横流的景象,抑或因其“辐射”产生一种莫名的恐惧?事实上,现在有一批现代化的矿山一改“邋遢”的形象,穿上“绿色”的新衣,正向着我们走来。记者近日走进了位于新疆维吾尔自治区伊犁盆地的新疆中核天山铀业有限公司所属的七三五厂(以下简称“七三五厂”),揭开绿色铀矿的神秘面纱。

  绿色矿山拒绝“蓬头垢面”

  铀是现今世界核工业的主要燃料,作为一个神秘的矿种,一直都远离人们的视野。

  记者走进七三五厂,放眼望去,没有露天矿山的巨大采坑和重型采矿设备,听不见机器轰鸣、看不到石屑乱飞,也不见井下矿山的标志竖井和天轮。如果不是院内几个八九米高储气罐上的“天山铀业”四个字,很难想象这是一座铀矿生产矿山。

  在这座矿山,我们见到最多的是一个个蓝色、红色的井盖。这些井盖相互交错排列,布满整个矿区,相邻两个井盖间距在30米之内,而这些外表毫不起眼的井盖下面就是矿区最重要的元素——注液井和抽液井。这样静悄悄的铀矿山,和我们想像的样子相差很远,那么,仅仅通过这种小小的注液井和抽液井,怎样来开采铀矿呢?

  “刚才看到的蓝色井盖就是注液井,红色井盖是抽液井,这里的矿山并不是传统的挖采矿石,而是通过化学手段,提炼地下的铀,通过注液钻孔将溶浸液注入地下矿层,使其在矿层与赋存在矿石中的铀发生反应,形成含铀溶液,再通过抽液钻孔用潜水泵将含铀溶液提升至地表,然后进行水冶处理,加工成铀的初级产品;提取铀之后的尾液又配置成溶浸液再注入地下矿层,这种技术称为地浸采铀技术。”七三五厂副厂长张青林介绍。

  正是得益于地浸采铀法,省去了常规采矿方法的井巷基建和大量的剥离工程,以及矿石回采和运输、提升、通风、排水等一系列井巷工程,地表不必建造废石场、尾矿库,植被既不会被大面积破坏,在提取和回收过程中也省去了使用破碎、磨矿、搅拌浸出设施,同时也节省了资源。

  据介绍,七三五厂正在使用的是CO2+O2地浸采铀法,而我国也是继美国之后第二个掌握这一技术的国家。

  与传统的采矿工艺比,CO2+O2地浸技术更加绿色环保,配制的溶浸液其实就是CO2O2含量更高的水,注入矿层后既不会像酸性溶液那样对地下水环境有较大的改变,也不会对原有地层结构形成大的破坏,更不会在地表造成大面积的尾矿渣堆存、地面塌陷和次生环境污染,还节约了大量的矿山建设用地。

  辐射很强?“黄饼”很委屈

  在钻进井旁边的一处小房子里,记者看到一张布满黑点的位置图,这是一个采区所有的钻孔布置图,含铀的浸出液被送出地面后,开采工作还远远没有结束。

  实际上,在这片铀矿上,人们其实是看不到铀矿石的,但在化学分析实验室内,能够看到这些从钻孔回收来的浸出液。经过处理,它们最后会形成橙黄色的粉末,最终经过压滤之后,就产生出了“黄饼”。

  “黄饼”的主要成分是重铀酸铵,它是一种固态化合物。核电站里面使用的核燃料,就是由“黄饼”继续提纯加工后得来的。

  那么有人会问,作为核燃料的铀矿石有辐射吗?是不是碰都不能碰?

  记者跟随张青林走进七三五厂的水冶厂,见到了铀矿提纯的中间产物“黄饼”。

  张青林径直走向盛放“黄饼”的容器前,用手拿起一块“黄饼”说:“它含有80%左右的铀氧化物,你瞧,铀矿提纯了都敢用手去抓,更何况是没被提纯的铀矿呢?所以您可以想象一块铀矿石的放射水平。”

  虽然铀矿石的放射性很低,但为了实时监测矿区内辐射水平,确保辐射环境安全,根据环境保护部要求,七三五厂购买了环境监测仪器,实时监测水冶厂、储物库、生活区的α辐射剂量率;根据行业规定,在矿区也建设了辐射监测中心,对员工受辐射剂量进行跟踪监测。

  据张青林介绍,天然铀生产过程中,在铀这个系列里面,具有最强放射性的并不是铀,而是镭(铀矿的放射性主要不是铀引起的,而是与铀伴生的镭引起的)。而生产是有选择性的,只把需要的铀提取出来。而地浸采铀无需将矿石采出,无矿碴和尾矿。更为重要的是由于不采出矿石,使得与铀矿伴生的镭不会被带出地表,镭及由镭产生的氡的放射性影响都大幅降低。

  总之一句话就是,一块铀矿石的辐射并没有那么可怕,无论对于在铀矿山工作的工人还是铀矿山周边的居民,放射性环境影响都不会发生本质性改变。

  实现人铀和谐相处

  在地浸井场,仅手腕粗细的抽液管、注液管通过钻孔插入地中,只在地面小露半截弧度。整个井场完全看不出任何采挖痕迹,露在地面的蓝色井盖在草丛里若隐若现,随手拨弄草丛,发现几只甲虫已将这里当成了家。

  为保护采区地下水,七三五厂在建矿时便根据井场情况做了相应设计,利用多项技术措施防止地浸含铀溶液污染地下水。

  “比如通过钻孔套管外的水泥固井,将矿层与上、下含水层隔离,避免含铀溶液上下串层;同时采用了抽大于注的控制措施,防止地浸采矿过程中含铀溶液向周边扩散。”张青林说。

  为处理水冶过程中产生的废水,减少污水外排,并保证环境零污染。七三五厂把废水排入蒸发池进行自然蒸发处理,不向周围环境排放。同时蒸发池池底、池壁均做防渗漏处理,防止雨水流入蒸发池。周边安置了监测点,若有渗漏等情况发生,将第一时间报告指挥室,多项措施共同保证污水对外零排放,确保对周边环境零破坏。

  水冶厂等铀矿设备在日常工作中直接与放射性物接触,那么铀矿退役时,这些设备如何处理也是公众一直关心的问题。

  据了解,与传统矿山不同,七三五厂在矿山建设初期时,在设计阶段就已经把矿山退役方案考虑进去。整个矿区严格按照美国标准建设,确保铀矿从采矿到退役阶段,都不会对环境造成污染。

  “我们的设备在退役时会在监管部门的监督下,严格依据国家标准进行处置,确保辐射环境安全。”张青林告诉记者。

  为了恢复建设期间被破坏的地表,七三五厂在矿区建设有喷灌系统,采取了撒草籽、种果树等一系列恢复环境措施,力求达到与自然和谐相处的目标。
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录入:中国核工业地质局党群处
 
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