加拿大铀矿业分析及与我国合作前景

2011-11-02 02:13王世虎武翠莲
关键词:铀矿床铀矿加拿大

王世虎, 武翠莲

(1.中国国土资源经济研究院,北京 101149;2.中国核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)

加拿大铀矿业分析及与我国合作前景

王世虎1, 武翠莲2

(1.中国国土资源经济研究院,北京 101149;2.中国核工业北京化工冶金研究院,北京 101149)

加拿大是世界铀资源超级大国,铀矿床以品位高、储量大而闻名世界。在我国核能源快速发展背景下,了解加拿大的铀资源特征,有助于我国铀勘查思路的创新及资源勘查与贸易市场政策制订。论文阐述了加拿大铀资源分布、铀勘查投资与生产史、铀市场行情与贸易及相关铀矿业政策。我国在实施铀资源“走出去”战略方面应该充分重视加拿大,重点应放在获得加拿大更多份额的长期铀供应合同方面,在铀矿业政策相对宽松的省或领地,兼顾合作或合资铀勘查和开发、或租赁土地和申请矿权从风险勘查做起等为辅的合作方式。

铀矿业;铀资源;铀勘查;铀市场;长期铀供应合同;合作前景;加拿大

1 铀资源分布

1.1 铀资源量

2010年7月20日,国际原子能机构(IAEA)和经合组织核能署(OECD/NEA)联合颁布了第23版铀资源“红皮书”,截至2009年1月,加拿大查明铀资源量为54.5万 t铀,其中包括高成本级别(130~260$/kg)的铀资源6万t,较2007年版红皮书公布的查明铀资源42.3万t铀增加了23%,查明铀资源量居世界第四位(表1)。铀储量(RAR,<80$/kg)达33.7万t,与2007年基本持平,居世界第二位(OECD Nuclear Energy Agency et al.,2008;IAEA et al.,2010)。依照加拿大矿产项目公布规范(NI-43-101),这些增加量主要来自初级勘探公司对先前已知铀矿床(20世纪七八十年代发现的矿床)的铀资源重新评价和新铀矿床的发现有关。加拿大查明铀资源大都属于低成本范畴,且基本都属于不整合有关型,约占世界低成本查明铀资源的9.5%,约占世界不整合型铀资源的65%(剩余约35%的不整合型铀资源在澳大利亚)。在接下来20 a里,加拿大铀供给主要来自这些低成本铀资源。

表1 加拿大查明铀资源(截至每年1月)Tab.1 Canadian identified uranium resources(as of January each year) /kt U

1.2 铀矿床分布及特征

目前加拿大查明铀资源主要存在于萨斯喀彻温省北部的阿萨巴斯卡盆地(Athabasca Basin)、奴瓦特省的赛仑盆地(Thelon Basin)和霍贝湾盆地(Hornby Bay Basin)等与不整合有关的早—中元古代盆地,铀矿化多与中—晚元古代全球铀富集事件有关(Lydon,2007;Jefferson et al.,2007);其次是拉布拉多省的中央成矿带(Central Mineral Belt)火山岩型铀矿、魁北克省奥特斯盆地(Otish Basin)不整合型铀矿和蒙特利尔盆地(Mont-Laurier Basin)与花岗伟晶岩有关的矽卡岩型铀矿。主要查明铀矿床见表2。

表2 加拿大主要铀矿床储量/资源量(截至2010年3月)Tab.2 Canada reserve/resources of major uranium deposit(as of March 2010)

截止2010年3月,加拿大总计查证铀矿床132个,主要铀矿床类型包括不整合型、石英卵石砾岩型、侵入岩型及火山岩型、脉型和赤铁矿角砾杂岩型和砂岩型等。原始铀资源量总计约128万t铀(IAEA,2010),其中不整合型铀资源量为63.1万t,占原始资源量的49.5%;石英卵石砾岩型铀资源量为43万t,约占原始资源量的33.7%;侵入岩型铀资源约7.9万t,占6.2%;其他类型铀资源13.4万t,占10.6%(图1A)。加拿大铀资源以高品位著称,平均品位高达7.5%(U3O8),而澳大利亚铀矿平均品位仅为0.045%,世界铀矿平均品位约为0.15%(The University of Sydney,2006)。其中加拿大高品位(>2%)铀资源占查明铀资源量的61%,中高品位(0.1% ~2%)铀资源占29%,低品位(<0.1%)铀资源仅占10%(图1B)。加拿大拥有世界两大高品位铀矿山——麦克阿瑟河(McArthur River)和雪茄湖(Ciger lake)铀矿,且都位居世界十大铀矿山之列。

2 铀勘探

加拿大铀矿床主要是在20世纪50年代中期、70年代和80年代中期这三个阶段内发现的,前者以发现古冲积砂岩铀矿(即石英卵石砾岩型)为主,后两个阶段主要以勘探与不整合有关型铀矿为主(Natural Resources Canada,2009)。继 1988 年发现了麦克阿瑟河高品位大吨位铀矿以来近15 a的时间里,加拿大铀勘查找矿没有大的突破,仅在1997年和2002年分别发现并探明了P Patch矿床、Millennium矿床(陈祖伊等,2006)和麦克莱恩湖铀矿(Meclean lake)新矿带-Caribou矿床,主要与这期间铀价低迷、铀矿业公司大幅缩减勘查投资而转向矿床研究或生产有关(图2)。

进入新世纪以来,世界能源需求快速增长,各种原材料价格也在快速上涨,世界矿业(包括铀矿业)发展进入高峰期的同时,面对能源供给安全和环境与气候压力,各国都在积极调整能源结构。经济危机给核能发展带来了一次机遇,核能成为许多国家中长期能源发展战略选择之一,未来核能发展预期良好(OECD Nuclear Energy Agency,2010)。据国际原子能机构第23版铀资源“红皮书”,2008年世界铀矿勘查和开发费用达16.4亿美元,创历史新高;2009年铀勘费用初步统计达13.4亿美元,仅比上年减少18%,相对于全球有色金属勘查投资下跌42%而言,铀矿勘查投资仍然保持强劲势头(IAEA et al.,2010)。

近5年,加拿大国内铀勘查投资也在快速增长,投资费用已经连续三年继黄金之后,占加拿大矿产品勘查投资第二的位置。铀勘费用从2003年的36百万加元迅速增加至2007年的413百万加元,在5年时间里增长了1 047%。受2008年下半年爆发的经济危机影响,加拿大铀勘查投资连续两年下滑,从2008年的378百万加元降至2009年的188百万加元,分别较上年下降了8.5%和50%。90%以上的铀勘费用投入到萨省北部的阿萨巴斯卡盆地及魁北克省、拉布拉多省和奴瓦特省等已知成矿单元或初步查明铀资源远景区,主要以寻找高品位低成本的不整合型铀矿为主。增加的勘探活动发现了一批高品位铀矿化异常区或铀矿床,主要集中在阿萨巴斯卡盆地的Shea Creek,Wheeler River,Midwest A和Roughrider铀矿化地区,魁北克省的North Shore和Matoush地区、安大略省的Elliot湖地区、拉布拉多省的中央成矿带项目、安大略省的Eco Ridge项目、奴瓦特省和西北领地与阿萨巴斯卡盆地有类似地质背景的赛仑盆地和霍贝湾盆地等地区。其中,Phoenix矿床(Wheeler River铀项目的A,B矿带),被认为是近年来阿斯巴斯卡盆地最重要铀发现,魁北克省的North Shore铀矿化,其前景被认为是一座“世界级”的。

3 铀供应

加拿大是世界重要的铀原料供应国。自20世纪40年代以来,大致经历了四次生产高峰,第一次高峰在20世纪50年代末,主要与西方国家军事防御需求有关;第二、三、四次高峰分别发生在20世纪80年代中后期、90年代中期和21世纪初,主要与世界及本国核电需求和高铀价有关;期间出现几次下滑,主要与核事故导致世界需求下滑、矿山本身寿命更替或矿山开发条件变化有关(图3)。

截至2009年底,加拿大累计铀产量共计达43.7万t,占世界累计铀产量246.1万t的17.8%。从铀开采矿床类型看,59%的历史铀产量来自不整合型,33%的铀产量来自石英卵石砾岩型,剩余部分来自脉型和热液交代岩型;从铀开采方式来看,露天开采和地下开采分别占27%和73%;从供应地区看,加拿大63%的历史铀产量来自阿萨巴斯卡盆地,37%的铀产量来自加拿大其他地区(Price et al.,2006;OECD Nuclear Energy Agency,2006;Lydon,2007;IAEA et al.,2010)。1983 年以前加拿大铀产量主要来自安大略省埃利奥特湖区(Elliot)低品位的古冲积砂岩铀矿和班克罗夫特地区(Bancroft)的花岗伟晶岩型铀矿,部分来自萨斯喀彻温省西北部比弗洛奇地区(Beaverlodge)和西北领地大熊湖地区的脉型铀矿。之后,由于国际铀价长期低迷,加之古冲积砂岩铀矿、脉型铀矿和花岗伟晶岩型铀矿中的铀品位一般较低或规模较小,在经济上不能与低成本高品位的不整合型铀资源进行竞争等因素,随着1983年阿萨巴斯卡盆地凯湖铀矿床投产运作,加拿大铀生产中心开始从东部安大略省转向西部萨斯喀彻温省的阿萨巴斯卡盆地。1996年埃利奥特湖铀矿山关闭至今,加拿大所有铀供给主要来自阿萨巴斯卡盆地的不整合型铀资源。

图3 1945~2009年加拿大铀产量Fig.3 Canada historical uranium production from 1945 to 2009

2009年加拿大矿山铀产量达10173 t铀(WNA,2010),占世界矿山铀产量的22%;由于哈萨克斯坦铀生产大幅提高,导致加拿大退居世界第二产铀国。这些铀资源均来自阿萨巴斯卡盆地的三个铀矿山和相应的三个铀生产加工中心,其中麦克阿瑟河铀矿山贡献了7339 t铀,占加拿大铀产量的72.1%;拉比特铀矿山供应了1447 t铀,占14.2%;麦克莱恩湖铀矿山生产了1338 t铀,占13.6%,三大矿山产量平稳增长。随着世界核能规划预期高涨,将会导致世界铀需求大幅增长。加拿大也牢牢抓住此次机会,扩大其铀矿生产能力,重点仍然放在萨斯喀彻温省的不整合型铀矿。其中两个最大的项目是位于萨省北部的雪茄湖(Cigar Lake)铀矿和中西湖(Midwest Lake)铀矿,年产能分别为7000 t和2000 t金属铀。可以预见,随着雪茄湖、中西湖、麦克莱恩湖铀矿山的Caribou铀矿床的投产和麦克阿瑟河铀矿床扩产20%的申请获得批准,加拿大铀供应能力将进入新一轮高峰。

4 铀市场行情与贸易

4.1 铀价格

与其他大宗矿产品不同,自2007年7月份以来,铀价就一直处于震荡下行阶段(图4)。自2003年以来,世界经济稳定增长和矿业投资发展势头良好,加上趋紧的铀供需基本面和核电需求预期不断增长带来的利好形势下,这种价格异常波动反映了铀市场的不成熟。铀价大幅波动主要与重大矿山开发条件变化、美元疲软、铀库存下降、2004年以来投资者和投机者进入铀市场、美俄HEU协议2013年结束后的不确定性及美国DOE过剩铀处置的不确定性等因素有关(U.S.Department of Energy,2007;Michael et al.,2009;王兴无等,2008)。另外,2008年后半年爆发的全球经济危机对铀市场也有较大影响,进一步加剧了铀价下滑。2009年铀(U3O8)现货价格介于45~50美元/0.453 592 kg之间窄盘震荡整理,从年初的53美元/0.453 592 kg降至年底的44.5美元/0.453 592 kg,下降了16%,仅是2007年历史铀价峰值136美元的三分之一。10月份铀价出现短暂反弹,主要与澳大利亚奥林匹克坝铀矿的运输系统故障有关,之后由于美国能源部决定从朴茨茅斯(Portsmouth)铀浓缩厂中出售铀,铀价再次回落。进入2010年,铀价从1月份到7月19日这段长达6个多月的时间里企稳于42美元/0.453 592 kg左右,这与铀市场相对安静有关,买家和卖家大多持观望态度。从7月底开始,铀市场开始活跃(也包括中国参与),铀价呈现触底反弹迹象,回升至46美元/0.453 592 kg,但是面对近期铀供应充足,铀价仍面临上行压力。铀长协价格从2009年1月份的69.5美元/0.453 592 kg降至2010年6月份的59美元/0.453 592 kg,下降了15%,与长协价差已经连续30个月高于15美元/0.453 592 kg,随着市场逐渐趋于理性,这种价差趋于缩小。

图4 2002年~2010年6月世界铀价格变动Fig.4 Uranium month-end average price,as of July,from 2002 to 2010

4.2 铀贸易

近20年来,加拿大一直保持世界第一大铀原料出口国的地位,年均85%以上的铀原料用于出口,且铀出口和铀产量呈同步变化。2006年、2007年和2008年加拿大铀产量呈下降趋势,致使其出口也有所下滑,继澳大利亚之后排在第二位。2009年加拿大出口8 498 t铀,较2008年的7 330 t铀增长了16%(图5)。铀原料主要出口到美国、欧盟和日本,少部分出口到墨西哥、韩国和台湾地区。

5 与我国合作前景

加拿大是世界上重要的矿产资源、贸易及矿业资本市场大国,也是重要的铀(原料、技术与设备等)资源、生产和出口大国,所以我国铀资源实施“走出去”战略应充分重视加拿大。据加拿大现行法规,联邦政府拥有对铀矿资源的勘探、开发管理权。目前加拿大除大不列颠哥伦比亚省、新斯科舍、新不伦瑞克省、拉布拉多省、魁北克省及少数民族居住区等省区不支持铀矿勘查或开发外,大部分省区是鼓励铀矿勘查与开发,并积极吸引外资。在铀矿业开发过程中,加拿大特别注重社区公众态度、环境保护和经济社会可持续性发展观念等,真正体现了以人为本的矿业大国。在铀原料出口环节方面,加拿大作为核供应者集团(Nuclear Suppliers Group)成员之一,其铀原料出口严格遵守不扩散核武器条约及附加议定书,并确保其完全用于核能发电等和平用途上。

图5 1982年—2008年加拿大铀消费与出口Fig.5 Canadian uranium consumption and export from 1982 to 2008

自1970年中加两国建交并于1973年签订政府间贸易协定以来,两国经济贸易关系发展顺利,友好合作保持良好发展势头。2003年以来,中国已经连续七年成为加拿大继美国之后的第二大贸易伙伴;2008年,成为加拿大第四大出口国和第三大进口国;2009年,成为加拿大第三大出口国和第二大进口国,双边贸易和投资逐年扩大。在能源资源及核能领域取得了一系列进展:1994年双方签订《中华人民共和国政府和加拿大政府和平利用核能协定》;1995年,双方签署了关于合作建设秦山CANDU核电站的谅解备忘录,并出口铀原料供给援建的的两个CanDU机组,双方很好的履行了双边协定,但此后双方没有进一步合作;2001年中加签订《中华人民共和国国家发展计划委员会和加拿大自然资源部关于能源领域合作的谅解备忘录》。特别是自2005年来,双边关系迅速升温,2005年1月,加拿大总理马丁访问中国,双方发表了《中加联合声明》和《21世纪能源合作声明》,签署了包括资源与能源等领域合作的一系列协定和谅解备忘录。同年9月,中国国家主席胡锦涛应邀访问加拿大,双方一致决定将中加关系提升为战略伙伴关系。2005年9月中国核工业集团公司与加拿大原子能有限公司签署核能合作协议。2006年11月加拿大自然资源部长访问北京期间达成两国在核能领域合作的协议,计划向中国出口铀,这是加拿大政府首次官方表态。2009年12月加拿大总理斯蒂芬·哈珀访华,发表中加联合声明并签署了《中华人民共和国国家发展和改革委员会与加拿大自然资源部关于建立矿产资源合作对话机制的谅解备忘录》。2010年6月,中国国家主席胡锦涛访问加拿大期间,并取得重要成果。中核集团与加拿大卡梅科(Cameco)集团签订了中加第一个天然铀供应的长期合同,合同期为10 a,至2020年,天然铀供应总量超过1万t。同时,中广核集团与加拿大卡梅科(Cameco)集团签署了一份非约束性的战略合作框架协议,探讨双方天然铀长期供应合作及在全球范围内开展共同开发铀资源的潜力。这表明中加两国在核领域的合作又迈出了实质性的一步,对推动和扩大中加两国在核能领域的合作有着重要的现实意义;也是我国在能源资源领域,特别是铀资源实施“走出去”战略的重要成果之一,具有里程碑式的意义。在参与加拿大铀资源方面,考虑到加拿大主要优质铀区块已被卡梅喀和阿海珐等铀业巨头及本土铀业公司瓜分,同时加拿大铀矿开发要接受严格审批、社区听证等重重不确定性因素影响,即使获得加拿大铀资产,也不能保证短期内能够开发,所以重点应放在获得加拿大更多份额的长期铀供应合同方面。同时,在铀矿业政策相对宽松的省或领地,兼顾合作或合资铀勘探或开发、或租赁土地和申请矿权从风险勘探做起等为辅的方式。

可以预见,随着这一轮铀矿勘查投资周期的持续,目前揭示的大量经济的铀异常潜力将很可能转化为额外的铀资源基础,加拿大铀资源将有进一步增长。同时,伴随新矿山即将投产,铀产量也将大幅提高,在接下来十几年里加拿大仍将保持世界主要铀供应者的角色。

陈祖伊,杜乐天.2006.加拿大、澳大利亚铀矿勘查活动的特点及其成功经验[J].铀矿地质,22(1):1-9.

王兴无,陈祖伊.2008.铀市场价及近几年铀市场价的演变[J].东华理工大学学报:自然科学版,31(3):213-216.

IAEA.2010.Integrated Nuclear Fuel Cycle Information System(iNFCIS),IAEA,Vienna[EB/OL].[2010-01-28]http://www-nfcis.iaea.org/UDEPO/UDEPOMain.asp.

IAEA,OECD Nuclear Energy Agency.2010.Uranium 2009:Resources,Production and Demand[M].NEA and IAEA,Paris and Vienna.

Jefferson C W,Thomas D J,Gandhi S S,et al.2007.Unconformity-associated uranium deposits of the Athabasca Basin,Saskatchewan andAlberta[A].in Goodfellow W D.Mineral Deposits of Canada:A Synthesis of Major Deposit-Types,District Metallogeny,the Evolution of Geological Provinces,and Exploration Methods:Geological Association of Canada[C].Mineral Deposits Division,Special Publication No.5,273-305.

Lydon J W.2007.An overview of the economic and geological contexts of Canada’s major mineral deposit types[A].in Goodfellow.W D.Mineral Deposits of Canada:A Synthesis of Major Deposit-Types,District Metallogeny,the Evolution of Geological Provinces,and Exploration Methods:Geological Association of Canada[C].Mineral Deposits Division,Special Publication No.5,3-48.

Michael H S,Thomas B M,Julian J S.2009.Quantification of the Potential Impact on Commercial Markets of DOE’s Transfer of Natural Uranium During the Period October 2009 Through December 2013,U.S.ERI-2140.20-0903,Energy Resources International,Inc[EB/OL]http://www.ne.doe.gov/pdfFiles/Potential Market Impact A-nalysis for Transfer DOE Uranium.pdf.

Natural Resources Canada.2009.Overview Of Trends In Canadian Mineral Exploration 2008.Canadian Intergovernmental Working Group on the Mineral Industry.Canada[EB/OL] www.nrcan-rncan.gc.ca/mms-smm/busi-indu/cme-omc-eng.htm.

OECD Nuclear Energy Agency.2006.Forty years of uranium resources,production and demand in perspective[M].NEA,Paris.

OECD Nuclear Energy Agency.2010.Nuclear Energy Technology Roadmap[M].NEA,Paris.

OECD Nuclear Energy Agency,IAEA.2008.Uranium 2007:resources,production and demand[M].NEA and IAEA,Paris and Vienna.

Price R,Barthel F,Blaise J R,et al.2006.Forty years of uranium resources,production and demand in perspective[J].NEA News 2006,V24(1).

The University of Sydney.2006.Life-Cycle Energy Balance and Greenhouse Gas Emissions of Nuclear Energy in Australia[M].Australia.

U.S.Department of Energy.2007.Report on the Effect the Low Enriched Uranium Delivered Under the Highly Enriched Uranium Agreement Between the Government of the United States of America and the Government of the Russian Federation has on the Domestic Uranium Mining,Conversion,and Enrichment Industries and the Operation of the Gaseous Diffusion Plant.[EB/OL]www.ne.doe.gov/pdfFiles/2007HeuReport.pdf.

WNA.Uranium in Canada[EB/OL].2010.[2010-04-06].http://www.world-nuclear.org/info/inf49.html.

Analysis on Canada Uranium Mining and Cooperation Prospects with China

WANG Shi-hu1,WU Cui-lian2
(1.Chinese Academy of Land and Resource Economics,Beijing 101149,China;2.Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy,CNNC,Beijing 101149,China)

Canada is the world’s major uranium resources,which deposits are known as higher grade and larger reserve.It is essential that understanding of Canadian uranium mining industry is useful for us formulating uranium exploration thread and establishing orientation of policy in resources survey and market trade.Canadian uranium history of survey,discovery and production,uranium market and trade,and uranium mining policy are illustrated.Our“going global”strategic orientation should focus on extending uranium supply volume of long-term agreement with Canada as far as possible,at the same time,it is an important supplementary means of cooperation or joint investment in uranium exploration and mining,or starting risk mineral prospecting from lease land and application for mineral right in relatively loose province or territory in Canada.

uranium mining;uranium resources;uranium exploration;uranium market;long-term agreement;cooperation prospects;Canada

P619.14

:A

:1674-3504(2011)01-011-07

10.3969/j.issn.1674-3504.2011.01.002

2010-08-23

王世虎(1980—),男,助理研究员,矿产普查与勘探专业,主要从事矿产勘查、资源经济等方面研究。E-mail:wangshihu123@163.com

猜你喜欢
铀矿床铀矿加拿大
大兴安岭南段红山子铀矿床地球物理特征及找矿预测
CSAMT法在柴北缘砂岩型铀矿勘查砂体探测中的应用
铀矿地质勘探设施治理分析
宝龙山铀矿床研究现状
关于铀矿地质退役设施的长期监护
十红滩铀矿床南矿带成矿差异因素分析
UExplore_SAR软件在铀矿地质勘查中的应用
我在加拿大留学的第一年
多元加拿大
蒙其古尔铀矿床富大矿体成因初探