铀矿业清洁生产研究

陈润羊,花 明,李小燕

(1.东华理工大学地质资源经济与管理研究中心,江西抚州 344000 2.兰州商学院农林经济管理学院，甘肃 兰州 720020)

铀资源作为国家的战略性资源，对保证我国核电事业的发展、国防和能源安全，都具有重要战略价值。将清洁生产将整体的污染预防可持续地贯穿于铀矿资源开采过程之中，这将大大减少对铀矿山周围环境的影响，改善生产环境，提高铀资源利用效率。铀矿山的清洁生产，目前尚没引起足够重视，在理论和实践上，都亟待开展相关工作。铀矿山清洁生产的研究可以为铀矿企业今后的清洁开采过程提供参考，为铀矿山的科学发展提供管理依据。

1 铀资源的稳定供应事关国家国防安全和能源安全

根据经国务院批准由国家发改委2007年发布的《国家核电发展专题规划(2005～2020年)》提出，到2020年，我国核电运行装机容量争取达到4000万kW，并有1800万kW在建项目结转到2020年以后续建[1]。根据其后几年核电的发展形势，提高规划的目标值成为各方的共识。自2011年3月日本福岛核事故发生后，官方和学界开始反思我国的核能政策，尽管如此，无论从解决巨大的能源需求，还是从应对减排压力来说，核能在我国仍无法替代，我国政府制定的“积极发展核电”的能源政策仍未改变。但在发展核电的过程中，要更加重视“安全高效”的主题。有学者按我国核电规划目标进行预测,2025年天然铀年需求量为10616t, 国际原子能机构预测届时我国铀生产能力为1380t, 国内供需缺口达9236t，供需将会严重失衡[2]。如同时考虑国防军工对铀资源的需求，那么铀资源的供应就成为影响我国国防安全和能源安全的重要因素之一。

保证铀资源的供应，需要积极利用“两个市场，两种资源”，实施“走出去”战略，但是，鉴于铀矿资源的军事和政治敏感性，我国的铀资源不应该也不可能主要依赖国外市场和国外资源，我国主要的着力点还是必须放在国内，这种情况下，加大国内铀矿勘探开采力度，提高铀资源采选冶的效率，尽可能减少不必要的铀资源损失率，主要依靠国内供应就成为比较现实可行的选择，也是保障国防安全和能源安全的必然选择。

2 推进铀矿业清洁生产的重要意义

传统铀矿业发展模式面临着巨大的环境和资源双重压力，实施清洁生产是转变铀矿业发展方式的主要途径，也符合国家节能减排、环境保护的总体发展战略。

2.1 推进清洁生产是实现铀矿山环境友好的有效途径

当前，我国生态环境总体恶化的趋势尚未得到根本扭转，环境污染状况日益严重。铀矿山 “三废”环境污染严重。大力推行清洁生产，可将铀资源开发活动对生态环境的影响降低到可接受的程度，从根本上解决经济发展与资源开发和环境保护之间的矛盾。

2.2 推进清洁生产是提高经济效益的重要措施

目前我国面临着铀矿资源枯竭的压力，铀矿资源的生产率明显不高。“采大弃小、采厚弃薄、采富弃贫、采易弃难”现象比较严重，造成了矿产资源的极大浪费。矿冶企业从企业的自身发展出发，对铀矿山的表外矿、尾矿、围岩、废石、废渣等二次资源的综合回收效率普遍比较低，大量的非金属原料和贵重金属均未能很好的回收利用，既造成了资源的浪费，又对环境产生了影响。推进清洁生产，提高资源的利用效率，已经成为我们面临的一项重要而紧迫的任务。

2.3 推进清洁生产是节能减排的重要手段

我国政府已承诺到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。在国家“十二五”规划中明确提出，2015年非化石能源占一次能源消费比重达到11.4％。2020年非化石能源占比重要达15％左右。在全球关注气候变化和能源短缺问题的大背景下，核电作为清洁、高效、绿色的能源，正受到越来越多国家的重视。在铀矿业领域推行清洁生产，本身符合国家节能减排的需要，同时，为核电大发展提供了铀资源供应的保障，将进一步促进改善能源结构，降低碳排放量。

3 当前铀矿业清洁生产的关键问题探讨

3.1 清洁生产是铀矿业发展循环经济的主要技术途径

多年来，我国铀矿业一直沿用传统的线形经济发展模式，即“开采—初加工—精加工—产品消费—废物弃置”的单向运行模式,这种矿业开发特点是“高开采、低利用、高排放”,面临着资源枯竭和环境污染的双重威胁。具体表现为：开采强度大，后备储蓄量不足；采收率低，铀矿资源损失较大；废弃物排放强度高，矿区治理力度不够，生态环境遭到破坏；综合利用率低，资源浪费情况较为严重[3-8]。线形经济发展模式不符合国家可持续的发展战略，进行铀矿业的经济转型就成为必然，而发展循环经济是转变铀矿业发展方式的着力点，清洁生产是循环经济的主要技术途径，通过实施铀矿业的清洁生产，可转变铀矿业的经济发展方式，在新的层次上促进铀矿业经济又好又快的发展，这与国家当前倡导的转变经济发展方式的政策具有高度的一致性。

3.2 进行试点示范是当前铀矿业清洁生产的重点工作

目前国内外清洁生产的实践蓬勃发展，重点行业试点示范卓有成效，但铀矿业清洁生产的示范尚未完全开展，急需建立能在行业系统起辐射作用的示范工程，以期推动铀矿业的转型和改革。因此，研究铀矿业清洁生产具体技术的相关问题就显得日益紧迫和重要。选取不同类型的典型铀矿山进行清洁生产试点示范，并对铀矿业清洁生产进行经济效益、社会效益和环境效益评价和分析。总结提炼研究成果，首先应用于基础条件比较成熟的铀矿山，建立铀矿采冶清洁生产示范工程，分析其实际应用条件和价值。为铀矿业发展循环经济提供经验借鉴，也为其他铀矿山推行清洁生产提供参考，对我国铀矿企业的改革和发展具有重要现实指导意义。

3.3 推进清洁生产审核是当前铀矿业清洁生产的着力点

联合国环境规划署指出，清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。清洁生产审核是指，按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术可行、经济合算及符合环境保护的清洁生产方案的过程[9-10](图1)。从这两个的定义可以看出，清洁生产涉及资源能源利用、生产工艺、管理等方方面面，也是更高阶段和更全面的要求，由于清洁生产审核是实施清洁生产的有效途径和重要工具，就目前而言，铀矿业推行清洁生产，大力推进清洁生产审核应是当前的着力点。通过清洁生产审核，达到铀矿业节能、降耗、减污、增效的目标(图2)。

图1 清洁生产审核思路

图2 污染产生的原因和方案框架

3.4 清洁生产审核要突出铀矿业的行业和类型特性

一般意义，上清洁生产审核的基本原理、思路、污染产生的原因和方案提出的八个方面、审核程序在铀矿业领域中具有一定的通用性(图3)，由于铀矿业具有布局和产量的保密性、放射性危害的严重性、公众关注的敏感性等特殊的行业性质，所以在具体审核过程中，就要针对铀矿业的具体类型、工艺、阶段、环境概况等在审核的重点上，做出实事求是的取舍和具体分析。如开展南方硬岩型铀矿深部矿体的采冶清洁生产分析，为深部铀资源的开发利用提供技术依据；针对北方砂岩型铀矿，主要从地浸适宜性条件和环境污染治理等方面开展清洁生产分析和评价；在对传统选矿技术方案分析研究的基础上，探索有利于铀资源优化利用的清洁选矿技术方案；针对常规水冶、地表堆浸、原地爆破浸出、地浸等铀资源冶炼工艺，开展研究，为不同类型铀资源的冶炼工艺最优化提供科学依据；在上述研究的基础上，对不同类型的铀资源开展最优化清洁生产工艺配置研究，为最大限度地提高资源利用率提供保障。

图3 清洁生产审核程序

3.5 清洁生产要与末端治理相结合

为促进铀矿业的科学发展，要始终贯彻清洁生产的理念和方法，但在目前的经济和技术条件下，仍然要重视铀矿业的末端治理问题。目前急需解决两大问题：一是开展放射性废水处理的新方法和新技术研究：研究开发处理放射性废水的新型吸附材料；研究新型吸附材料吸附废水中放射性核素的机理和规律；分析评价新型吸附材料对放射性废水处理的效果和实用性；分析评价新型吸附材料的实际应用效果和价值。二是深入开展尾矿渣综合利用研究：针对南方铀矿山尾矿渣大规模堆浸的特点，采集南方铀矿山尾矿渣样品，在实验室柱浸试验的基础上，研究出低成本、高效可行的微生物浸出技术方法，并对其进行技术经济分析和评价，制定和完善综合利用的技术评价指标体系，为尾矿渣综合利用技术的工业化应用提供依据。

4 结语

从铀矿采冶技术入手，按照循环经济模式的要求，优化铀矿采、选、冶的技术模式，以清洁生产技术为支撑，推广少废弃物的开采工艺和方法，建立铀矿业循环经济技术模式，本着“减量化、再利用、再循环”原则，开展放射性废水处理和尾矿渣综合利用的实验研究和现场研究工作，并选取典型铀矿为实例开展案例研究，建立铀矿采冶清洁生产示范工程，使铀矿采冶过程中资源损失率和贫化率明显降低，资源综合利用率明显提高，废弃物最小化。铀矿业清洁生产是铀矿业循环经济的重要技术途径，清洁生产的深入实施，必将有效地推动我国铀矿业从“资源—产品—废弃物”单向型技术经济模式向“资源—产品—废弃物—再生资源”循环型技术经济模式的转变，对我国铀矿业实现科学发展具有重要的理论和现实意义。

[1]国家发展和改革委员会.核电中长期发展规划(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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