鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)研究

陳潤(rùn)羊,花 明,李小燕

(1.東華理工大學(xué)地質(zhì)資源經(jīng)濟(jì)與管理研究中心,江西撫州 344000 2.蘭州商學(xué)院農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，甘肅 蘭州 720020)

鈾資源作為國(guó)家的戰(zhàn)略性資源，對(duì)保證我國(guó)核電事業(yè)的發(fā)展、國(guó)防和能源安全，都具有重要戰(zhàn)略價(jià)值。將清潔生產(chǎn)將整體的污染預(yù)防可持續(xù)地貫穿于鈾礦資源開采過程之中，這將大大減少對(duì)鈾礦山周圍環(huán)境的影響，改善生產(chǎn)環(huán)境，提高鈾資源利用效率。鈾礦山的清潔生產(chǎn)，目前尚沒引起足夠重視，在理論和實(shí)踐上，都亟待開展相關(guān)工作。鈾礦山清潔生產(chǎn)的研究可以為鈾礦企業(yè)今后的清潔開采過程提供參考，為鈾礦山的科學(xué)發(fā)展提供管理依據(jù)。

1 鈾資源的穩(wěn)定供應(yīng)事關(guān)國(guó)家國(guó)防安全和能源安全

根據(jù)經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)由國(guó)家發(fā)改委2007年發(fā)布的《國(guó)家核電發(fā)展專題規(guī)劃(2005～2020年)》提出，到2020年，我國(guó)核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭(zhēng)取達(dá)到4000萬kW，并有1800萬kW在建項(xiàng)目結(jié)轉(zhuǎn)到2020年以后續(xù)建[1]。根據(jù)其后幾年核電的發(fā)展形勢(shì)，提高規(guī)劃的目標(biāo)值成為各方的共識(shí)。自2011年3月日本福島核事故發(fā)生后，官方和學(xué)界開始反思我國(guó)的核能政策，盡管如此，無論從解決巨大的能源需求，還是從應(yīng)對(duì)減排壓力來說，核能在我國(guó)仍無法替代，我國(guó)政府制定的“積極發(fā)展核電”的能源政策仍未改變。但在發(fā)展核電的過程中，要更加重視“安全高效”的主題。有學(xué)者按我國(guó)核電規(guī)劃目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè),2025年天然鈾年需求量為10616t, 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)屆時(shí)我國(guó)鈾生產(chǎn)能力為1380t, 國(guó)內(nèi)供需缺口達(dá)9236t，供需將會(huì)嚴(yán)重失衡[2]。如同時(shí)考慮國(guó)防軍工對(duì)鈾資源的需求，那么鈾資源的供應(yīng)就成為影響我國(guó)國(guó)防安全和能源安全的重要因素之一。

保證鈾資源的供應(yīng)，需要積極利用“兩個(gè)市場(chǎng)，兩種資源”，實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略，但是，鑒于鈾礦資源的軍事和政治敏感性，我國(guó)的鈾資源不應(yīng)該也不可能主要依賴國(guó)外市場(chǎng)和國(guó)外資源，我國(guó)主要的著力點(diǎn)還是必須放在國(guó)內(nèi)，這種情況下，加大國(guó)內(nèi)鈾礦勘探開采力度，提高鈾資源采選冶的效率，盡可能減少不必要的鈾資源損失率，主要依靠國(guó)內(nèi)供應(yīng)就成為比較現(xiàn)實(shí)可行的選擇，也是保障國(guó)防安全和能源安全的必然選擇。

2 推進(jìn)鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)的重要意義

傳統(tǒng)鈾礦業(yè)發(fā)展模式面臨著巨大的環(huán)境和資源雙重壓力，實(shí)施清潔生產(chǎn)是轉(zhuǎn)變鈾礦業(yè)發(fā)展方式的主要途徑，也符合國(guó)家節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的總體發(fā)展戰(zhàn)略。

2.1 推進(jìn)清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)鈾礦山環(huán)境友好的有效途徑

當(dāng)前，我國(guó)生態(tài)環(huán)境總體惡化的趨勢(shì)尚未得到根本扭轉(zhuǎn)，環(huán)境污染狀況日益嚴(yán)重。鈾礦山 “三廢”環(huán)境污染嚴(yán)重。大力推行清潔生產(chǎn)，可將鈾資源開發(fā)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響降低到可接受的程度，從根本上解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)之間的矛盾。

2.2 推進(jìn)清潔生產(chǎn)是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施

目前我國(guó)面臨著鈾礦資源枯竭的壓力，鈾礦資源的生產(chǎn)率明顯不高。“采大棄小、采厚棄薄、采富棄貧、采易棄難”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，造成了礦產(chǎn)資源的極大浪費(fèi)。礦冶企業(yè)從企業(yè)的自身發(fā)展出發(fā)，對(duì)鈾礦山的表外礦、尾礦、圍巖、廢石、廢渣等二次資源的綜合回收效率普遍比較低，大量的非金屬原料和貴重金屬均未能很好的回收利用，既造成了資源的浪費(fèi)，又對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了影響。推進(jìn)清潔生產(chǎn)，提高資源的利用效率，已經(jīng)成為我們面臨的一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。

2.3 推進(jìn)清潔生產(chǎn)是節(jié)能減排的重要手段

我國(guó)政府已承諾到2020年我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％，作為約束性指標(biāo)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃。在國(guó)家“十二五”規(guī)劃中明確提出，2015年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到11.4％。2020年非化石能源占比重要達(dá)15％左右。在全球關(guān)注氣候變化和能源短缺問題的大背景下，核電作為清潔、高效、綠色的能源，正受到越來越多國(guó)家的重視。在鈾礦業(yè)領(lǐng)域推行清潔生產(chǎn)，本身符合國(guó)家節(jié)能減排的需要，同時(shí)，為核電大發(fā)展提供了鈾資源供應(yīng)的保障，將進(jìn)一步促進(jìn)改善能源結(jié)構(gòu)，降低碳排放量。

3 當(dāng)前鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵問題探討

3.1 清潔生產(chǎn)是鈾礦業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要技術(shù)途徑

多年來，我國(guó)鈾礦業(yè)一直沿用傳統(tǒng)的線形經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，即“開采—初加工—精加工—產(chǎn)品消費(fèi)—廢物棄置”的單向運(yùn)行模式,這種礦業(yè)開發(fā)特點(diǎn)是“高開采、低利用、高排放”,面臨著資源枯竭和環(huán)境污染的雙重威脅。具體表現(xiàn)為：開采強(qiáng)度大，后備儲(chǔ)蓄量不足；采收率低，鈾礦資源損失較大；廢棄物排放強(qiáng)度高，礦區(qū)治理力度不夠，生態(tài)環(huán)境遭到破壞；綜合利用率低，資源浪費(fèi)情況較為嚴(yán)重[3-8]。線形經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式不符合國(guó)家可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)行鈾礦業(yè)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型就成為必然，而發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是轉(zhuǎn)變鈾礦業(yè)發(fā)展方式的著力點(diǎn)，清潔生產(chǎn)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要技術(shù)途徑，通過實(shí)施鈾礦業(yè)的清潔生產(chǎn)，可轉(zhuǎn)變鈾礦業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，在新的層次上促進(jìn)鈾礦業(yè)經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，這與國(guó)家當(dāng)前倡導(dǎo)的轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的政策具有高度的一致性。

3.2 進(jìn)行試點(diǎn)示范是當(dāng)前鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)的重點(diǎn)工作

目前國(guó)內(nèi)外清潔生產(chǎn)的實(shí)踐蓬勃發(fā)展，重點(diǎn)行業(yè)試點(diǎn)示范卓有成效，但鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)的示范尚未完全開展，急需建立能在行業(yè)系統(tǒng)起輻射作用的示范工程，以期推動(dòng)鈾礦業(yè)的轉(zhuǎn)型和改革。因此，研究鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)具體技術(shù)的相關(guān)問題就顯得日益緊迫和重要。選取不同類型的典型鈾礦山進(jìn)行清潔生產(chǎn)試點(diǎn)示范，并對(duì)鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益評(píng)價(jià)和分析。總結(jié)提煉研究成果，首先應(yīng)用于基礎(chǔ)條件比較成熟的鈾礦山，建立鈾礦采冶清潔生產(chǎn)示范工程，分析其實(shí)際應(yīng)用條件和價(jià)值。為鈾礦業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，也為其他鈾礦山推行清潔生產(chǎn)提供參考，對(duì)我國(guó)鈾礦企業(yè)的改革和發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

3.3 推進(jìn)清潔生產(chǎn)審核是當(dāng)前鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)的著力點(diǎn)

聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署指出，清潔生產(chǎn)是一種新的創(chuàng)造性的思想，該思想將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。清潔生產(chǎn)審核是指，按照一定程序，對(duì)生產(chǎn)和服務(wù)過程進(jìn)行調(diào)查和診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出減少有毒有害物料的使用、產(chǎn)生，降低能耗、物耗以及廢物產(chǎn)生的方案，進(jìn)而選定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合算及符合環(huán)境保護(hù)的清潔生產(chǎn)方案的過程[9-10](圖1)。從這兩個(gè)的定義可以看出，清潔生產(chǎn)涉及資源能源利用、生產(chǎn)工藝、管理等方方面面，也是更高階段和更全面的要求，由于清潔生產(chǎn)審核是實(shí)施清潔生產(chǎn)的有效途徑和重要工具，就目前而言，鈾礦業(yè)推行清潔生產(chǎn)，大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)審核應(yīng)是當(dāng)前的著力點(diǎn)。通過清潔生產(chǎn)審核，達(dá)到鈾礦業(yè)節(jié)能、降耗、減污、增效的目標(biāo)(圖2)。

圖1 清潔生產(chǎn)審核思路

圖2 污染產(chǎn)生的原因和方案框架

3.4 清潔生產(chǎn)審核要突出鈾礦業(yè)的行業(yè)和類型特性

一般意義，上清潔生產(chǎn)審核的基本原理、思路、污染產(chǎn)生的原因和方案提出的八個(gè)方面、審核程序在鈾礦業(yè)領(lǐng)域中具有一定的通用性(圖3)，由于鈾礦業(yè)具有布局和產(chǎn)量的保密性、放射性危害的嚴(yán)重性、公眾關(guān)注的敏感性等特殊的行業(yè)性質(zhì)，所以在具體審核過程中，就要針對(duì)鈾礦業(yè)的具體類型、工藝、階段、環(huán)境概況等在審核的重點(diǎn)上，做出實(shí)事求是的取舍和具體分析。如開展南方硬巖型鈾礦深部礦體的采冶清潔生產(chǎn)分析，為深部鈾資源的開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)；針對(duì)北方砂巖型鈾礦，主要從地浸適宜性條件和環(huán)境污染治理等方面開展清潔生產(chǎn)分析和評(píng)價(jià)；在對(duì)傳統(tǒng)選礦技術(shù)方案分析研究的基礎(chǔ)上，探索有利于鈾資源優(yōu)化利用的清潔選礦技術(shù)方案；針對(duì)常規(guī)水冶、地表堆浸、原地爆破浸出、地浸等鈾資源冶煉工藝，開展研究，為不同類型鈾資源的冶煉工藝最優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)；在上述研究的基礎(chǔ)上，對(duì)不同類型的鈾資源開展最優(yōu)化清潔生產(chǎn)工藝配置研究，為最大限度地提高資源利用率提供保障。

圖3 清潔生產(chǎn)審核程序

3.5 清潔生產(chǎn)要與末端治理相結(jié)合

為促進(jìn)鈾礦業(yè)的科學(xué)發(fā)展，要始終貫徹清潔生產(chǎn)的理念和方法，但在目前的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，仍然要重視鈾礦業(yè)的末端治理問題。目前急需解決兩大問題：一是開展放射性廢水處理的新方法和新技術(shù)研究：研究開發(fā)處理放射性廢水的新型吸附材料；研究新型吸附材料吸附廢水中放射性核素的機(jī)理和規(guī)律；分析評(píng)價(jià)新型吸附材料對(duì)放射性廢水處理的效果和實(shí)用性；分析評(píng)價(jià)新型吸附材料的實(shí)際應(yīng)用效果和價(jià)值。二是深入開展尾礦渣綜合利用研究：針對(duì)南方鈾礦山尾礦渣大規(guī)模堆浸的特點(diǎn)，采集南方鈾礦山尾礦渣樣品，在實(shí)驗(yàn)室柱浸試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究出低成本、高效可行的微生物浸出技術(shù)方法，并對(duì)其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)，制定和完善綜合利用的技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為尾礦渣綜合利用技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供依據(jù)。

4 結(jié)語

從鈾礦采冶技術(shù)入手，按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的要求，優(yōu)化鈾礦采、選、冶的技術(shù)模式，以清潔生產(chǎn)技術(shù)為支撐，推廣少?gòu)U棄物的開采工藝和方法，建立鈾礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)模式，本著“減量化、再利用、再循環(huán)”原則，開展放射性廢水處理和尾礦渣綜合利用的實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)研究工作，并選取典型鈾礦為實(shí)例開展案例研究，建立鈾礦采冶清潔生產(chǎn)示范工程，使鈾礦采冶過程中資源損失率和貧化率明顯降低，資源綜合利用率明顯提高，廢棄物最小化。鈾礦業(yè)清潔生產(chǎn)是鈾礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)途徑，清潔生產(chǎn)的深入實(shí)施，必將有效地推動(dòng)我國(guó)鈾礦業(yè)從“資源—產(chǎn)品—廢棄物”單向型技術(shù)經(jīng)濟(jì)模式向“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”循環(huán)型技術(shù)經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)我國(guó)鈾礦業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

[1]國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2005～2020年)[EB/OL].(2007-11-21)[2012-2-16]. http:∥www.ccchina.gov.cn/WebSite/CCChina/UpFile/2007/2007112145723883.pdf.

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