從“酸法”到“堿法”的探索之途

1998年，國家計(jì)委批準(zhǔn)的新疆伊犁地浸采鈾工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目通過驗(yàn)收，標(biāo)志著我國用硫酸做溶浸液的地浸采鈾技術(shù)基本成熟，開始走向大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。該技術(shù)獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，核化冶院的地浸人名聲大震。

但在新疆吐哈盆地的十紅灘礦（738礦）床地浸現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，地浸人的信心被一點(diǎn)點(diǎn)澆滅。那是一座地處茫茫戈壁深處、探明鈾資源近萬噸的砂巖型鈾礦床，當(dāng)年目標(biāo)是將其建成新疆第二大鈾礦基地。因?yàn)楫?dāng)時(shí)同屬砂巖型鈾礦床的737礦已在2000年建成工業(yè)規(guī)模的地浸采鈾礦山；739礦也順利進(jìn)入到工業(yè)性試驗(yàn)階段。

鈾結(jié)晶

“含礦層化學(xué)結(jié)垢和鉆孔堵塞非常嚴(yán)重，超出了我們的想象。”時(shí)任項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師姚益軒回憶，小碗口粗的溶液管道只剩下小指頭那么細(xì)。無論是炎炎夏日還是瑟瑟寒冬，每隔幾天便要靠人力從一百多米深的鉆孔內(nèi)提出重達(dá)數(shù)十公斤的潛水泵，然后采取各措施對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗，再將潛水泵放入孔內(nèi)；頻繁洗孔成了日常工作，但即使如此辛苦，試驗(yàn)結(jié)果仍不如人意。

如何避免在礦層中產(chǎn)生嚴(yán)重化學(xué)沉淀，減輕鉆孔堵塞，保證浸出液鈾濃度和礦石中鈾的浸出率滿足工藝要求，成了擺在項(xiàng)目組面前的一個(gè)巨大難題。國外技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)被邀請(qǐng)來攻關(guān)，一晃三年，仍不盡如人意。一時(shí)間，如何用較低的成本開采738鈾礦床成為了一項(xiàng)世界性難題。

在738礦，搞酸法肯定不行了，研究人員開始改用堿法浸出。酸法浸出與堿法浸出，主要區(qū)別在于溶浸液的不同，酸法主要采用硫酸等酸性溶液，堿法采用碳酸氫銨等堿性溶液。改用堿法，堵塞問題得到有效緩解，但浸出速度相比酸法緩慢，液鈾濃度相對(duì)較低，且生產(chǎn)成本過高，銨鹽還會(huì)造成地下水污染。堿法也被放棄了。