立足三新一高丨中核矿业科技“十四五”开局成果丰硕:谋篇布局 开启科技新征程

2021年,面对复杂多变新冠肺炎疫情的冲击,中核矿业科技集团有限公司坚持创新驱动发展战略,强化平台能力建设,以重点科研项目为抓手,充分发挥公司科研、设计、工程、产业一体化链条优势,攻克了一批关键核心技术,取得了一系列具有自主知识产权的科技创新成果,为决胜“十四五”开好局,起好步。

新获批重点科研项目24项,科研经费同比增长140%

获得各类科技奖10项,其中初评为中核集团科技进步一等奖1项

首次获得中国核能行业协会创新团队奖、中国核学会青年奖

专利申请120余件(海外专利1件),授权专利52件(美国发明专利1件)

待发布国家标准1项、行业标准9项、中核集团企标5项

发布公司标准10项

突破关键核心技术

研发地浸采铀数字化关键技术。中核矿业科技大力推动矿山数字化转型升级研究,研发了集基础数据录入系统、分析化验系统、动态数据管理系统等5大应用系统于一体的地浸采铀数据集成共享平台,集中度达95%以上,实现矿山数据互联互通;构建了地浸井场物理—化学耦合溶质运移模型,铀浸出总量拟合度近90%;在内蒙古某矿山建成了涵盖数据采集、传输、存储、管理及应用等全流程的数字化示范工程,为数字化地浸矿山建设提供了应用样板,智慧铀矿山未来可期。

打通铀多金属高效回收工艺流程。研发了801放射性复杂多金属矿“磁-重-浮”联选工艺流程,使稀土、锆、铌分别富集了28倍、16倍和11倍,得到了三种精矿产品,向工程应用迈出坚实一步。研发了离子交换提铀-沉淀法制备钍浓缩物-结晶法提取氯化稀土的独居石综合回收工艺流程,研制了矿浆吸附专利装置,实现了矿浆吸附与树脂淋洗的同型设备高效运行,稀土回收率达到96%以上,铀回收率达到92%以上,钍回收率大于99%,研究成果已应用于江西独居石精矿工程设计中。

健全成果转化机制

中核矿业科技在充分承接国家、集团公司科技成果转化制度基础上,制定发布了《中核矿业科技集团有限公司科技成果转化管理办法(试行)》,对科技成果转化活动的范围、转化流程、奖酬金分配等作出明确的规定,让贡献更大的人享受更高的待遇,使科技成果转化流程有法可依、有章可循。

科技成果转化战果继续扩大。在2020年首届天然铀科技创新大会上首次实施科技成果转化奖励兑现,在公司形成空前的科技创新和成果转化带动效应,知识产权申请及科技成果转化申报呈雨后春笋之势。今年,科技成果转化战果继续扩大,在地浸采铀、铀多金属、纯化转化及分析测试等领域成功转化4项,转化金额同比增长约30%。

二次成井技术实现规模化应用。研发了以内置过滤器建造、反向填砾、逆向注浆等为核心的二次成井技术与装备体系,实现了设备“专用化”、队伍“专业化”、施工“流程化”,单机台施工效率可提高30%以上,矿山运行成本降低10%以上。该技术体系已应用于我国内蒙古千吨级深部砂岩铀矿大基地建设设计中,经济效益可观。

突破亚稳态离子交换吸附技术。针对铀矿山蒸发池废水中铀具有回收价值,但杂质离子浓度高,采用常规工艺无法处理的难题,突破了碱性高氯体系下亚稳态离子交换吸附技术,取得了蒸发池废水处理达标的同时高效回收铀的效果,在国际上尚属首次应用。该技术已成功应用于新疆某矿山,可回收铀金属数十吨,同时实现铀矿山蒸发池废水的闭路循环,研究成果得到了矿山企业的一致赞誉。

首获行业创新团队奖

2021年,原地浸出采铀创新团队荣获中国核能行业协会创新团队奖。创新团队历经30年,从砂岩铀资源开发特点和地浸采铀技术瓶颈出发,构建了地浸采铀理论和技术体系,设计建成我国地浸采铀工程10项,推动了我国天然铀产业的重大转型。

首次实现我国金属铀矿流态化开采。自主研发了酸法地浸采铀技术理论体系,设计建成国内首座酸法地浸铀矿山,实现地浸采铀零的突破;自主研发了CO2+O2地浸采铀理论和方法,建成国内首个CO2+O2地浸铀矿山,成为全球第二个实现中性地浸采铀工业化的国家;突破了多层铀矿体协同地浸、“三高两低”、疏干等复杂砂岩型铀矿高效开发核心关键技术及装备,建成我国首座千吨级数字化铀矿大基地示范工程。

实现砂岩铀矿从低品质资源到高价值储量、从储量到产量的重大跨越。地浸采铀技术的突破,使砂岩铀矿的边界品位从0.03%降至0.01%,使新疆、内蒙等地区原来不被认为是矿的砂岩铀矿化一跃成为具有经济价值的优质铀资源,新增可利用砂岩型铀资源数十万吨;2021年,地浸采铀产量占全国天然铀总产量的90%,在南方硬岩铀矿关停的不利条件下,国内天然铀产能仍然稳步提升;地浸采铀实现劳动生产率从0.5吨/人年提高到3.0吨/人年以上,职业辐射个人剂量降低60%以上,吨金属氡释出量降低1个数量级,本质安全度极大提升,开创了地浸采铀矿山绿色环保的新局面。

稳步推进科技平台建设

中核矿业科技根据战略定位和产业发展方向,擘画了十大创新基地发展蓝图,布局建设国家级、省部级创新平台、国际合作和海外研发平台、中试试验基地,形成定位清晰、开放共享、协同发展的科技创新平台体系。

中核集团“海水提铀技术重点实验室”成功获批。海水重点实验室的建立旨在突破制约海水提铀关键技术瓶颈,构建海水提铀评价标准体系,加快推动海水提铀工程化进程。中核矿业科技作为秘书单位,联合国内23家高校和科研院所成立了“中国海水提铀创新联盟”,发布了《海水提铀中长期发展规划》,确定“三步走”战略路线,设立了海水提铀创新发展基金。公司首批自主投入1000万元作为启动资金,此后中核集团拟每年投入1000万~3000万元开展科技攻关,加快推动海水提铀科技成果工程化应用。

中核集团“共伴生放射性资源综合利用工程技术研究中心”成功获批。中心将紧紧围绕放射性共伴生资源高效、绿色、安全开发,采用资源高效利用、高效节能和先进环保的新工艺、新装备和新产品,推行清洁生产和智慧制造,加快形成良性互动的“产学研用”协同创新体系,为综合矿业持续发展及升级改造提供技术支撑。这也是公司在“大化工、大矿业”产业布局中迈出的重要一步,对推进共伴生放射性资源综合利用技术的工程化应用、提高科研成果转化效率起到重要推动作用。

国内首座铀纯化转化中试基地圆满落成。作为中核集团铀纯化转化科研依托单位, 中核矿业科技系统谋划、提前布局,历经选址、厂房建设、平台设计、装置加工、工程安装等五个阶段,建成了一定规模的纯化转化中试平台。中试基地的建成为我国开展较大规模铀纯化基础研究、工艺试验和设备考察提供全新平台,为科技人才培养及技术交流合作搭建了广阔平台,为实现纯化转化一体化,填补国内研究空白,助推铀纯化转化产业升级换代奠定了坚实基础。

构建协同创新体系

创新“揭榜挂帅制”科研模式。中核矿业科技发布了《“揭榜挂帅”项目实施办法》,明确了揭榜挂帅实施流程、奖罚措施及项目管理等方面。以低渗透砂岩储层改造、水力帷幕调控、复杂铀多金属选矿、铀铍综合回收等榜单为试点,赋予揭榜人团队组建权、工艺路线制定权、项目绩效奖金分配权、项目成果转化决定权,充分激发科技创新活力,逐步形成可操作、可推广的科研创新管理模式,疏浚公司创新发展之路。

构建多元人才培养模式。中核矿业科技坚持自主培养与高端引进相结合,积极践行人才是第一资源理念,加大硕士研究生培养力度,推动年度培养名额实现倍增;发布了《科技人才管理办法》,实施公司首席专家、科技带头人及科技骨干人才梯次化人才培养制度,明确首席专家享受公司助理级待遇;高标准实施了“梧桐工程”高端人才计划,按照院士、国家杰出青年、世界知名大学博士后研究经历者三个层次进行人才引进,打造具有国际话语权的领军人才梯队;围绕硬岩采矿、地浸采铀、铀提取冶金、海水提铀、退役治理及铀纯化转化等学科,打造了一批着眼战略需求、勇攀科技高峰的特色领域人才队伍。

创新发展永不停步,奋发有为永无止境。天然铀产业高质量发展的冲锋号已吹响。中核矿业科技将继续加速推动科技创新,前瞻性思考机遇与挑战、全局性谋划改革和发展、战略性布局科技和产业、整体性推进项目和平台,以实施更大范围、更宽领域、更深层次的开放来迎接新征程、新挑战,快速突破以“绿色、智能、高效”为目标的第四代采冶等关键核心技术,为国家核能事业高质量发展作出更大贡献。

原标题:《立足三新一高丨中核矿业科技“十四五”开局成果丰硕:谋篇布局 开启科技新征程》