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世界铀矿资源及其开发利用
2022-02-07 | 阅:  转:  |  分享 
  
世界铀矿资源及其开发利用

胡经国



本文目录

一、铀矿及其地质特性

二、中国铀矿资源及其开发利用概况

三、世界铀矿资源及其开发利用概况

下面是正文



一、铀矿及其地质特性

㈠、铀矿及其一般地质特性,是一种极为稀有的放射性在地壳中的平均含量仅为百万分之二其形成可工业利用矿床的几率比金属元素要小得多。铀矿是矿家族中的玫瑰花,色彩绚丽,却具放射性。方铀矿(uranatemnite)、沥青铀矿(pitchblende)、铌钛铀矿、晶质铀矿、非晶铀矿、钒钾铀矿、板铅铀矿、钡磷铀矿、翠砷铜铀矿、钙镁铀矿、钙铀云母、硅镁铀矿、磷锌铀矿、绿铀矿菱形十二面体铀矿土状、粉末状块状、肾状、钟乳状、葡萄状等。有些土状铀矿被称为铀黑,而块状则称为沥青铀矿。土状铀矿没有什么光泽,块状则具有沥青光泽。

铀矿是具有放射性的危险。它除了可以提取铀用于核工业外,还可以从中提取镭和稀土元素。量和维系核大国地位的坚强保障。

1、方铀矿Uranatemnite;Uraninite

方铀矿又称为,含二氧化铀23.10%~84.30,三氧化铀2.60%~63.00,二氧化钍0.01~7.20,氧化铅0.40~19.50,稀土氧化物0.01~9.57此外,还含铁、钙、镁、铝、硅、镭、氦等元素。晶体形态可为立方体、八面体、菱形十二面体或与与菱形十二面体的聚形晶体,与形成条件有关。外观呈黑色,有时为铜灰色条痕褐黑色晶面呈半金属光泽断口呈沥青~油脂光泽不透明无解理硬度5~6相对密度7.6~10.8。晶质铀矿含铀45~85,是重要的工业铀矿物。

2、铌钛铀矿Betafite

晶体形态通常呈八面体,也见四角三八面体与八面体聚形硬度为4~5比重3.75~4.82/cm3;无解理贝壳状断口浅绿褐色、深褐色条痕褐色透明油脂光泽发光性性脆

3、晶质铀矿Uraninite

其理想的化学成分为UO2。晶质铀矿具强放射性,化学成分中总是含有少量的铅、镭和氦晶质铀矿晶形以立方体或八面体为主,但少见;一般成细粒状产出。黑色,条痕棕黑色半金属光泽,风化面光泽暗淡贝壳状断口摩氏硬度约5.5;比重7.5~10.0。氧化程度深的颜色趋于暗棕比重明显偏小。呈致密块状、葡萄状等形态,并具有沥青光泽的隐晶质变种称为沥青铀矿。晶质铀矿常蚀变或风化淋滤而形成颜色鲜艳的脂铅铀矿或钙铀云母铜铀云母等铀的次生矿物,可作找矿标志。晶质铀矿,特别是其变种沥青铀矿,是铀的最重要矿石矿物。

4、非晶铀矿Nasturan

沥青铀矿为晶质铀矿的沥青状隐晶质变种,又称非晶铀矿或铀沥青。成分UO2,含铀42%~76%,常含铅,不含或微含钍、稀土元素是提取铀的最主要矿物原料。矿物为胶态肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状。沥青黑色,条痕黑色树脂光泽或半金属光泽具强放射性。

5、钒钾铀矿

钒钾铀矿又称钒酸钾铀矿为含水的钾铀酰钒酸盐。含铀42~46晶体细小,片状或板状通常呈粉末块状。鲜黄或淡黄绿色玻璃光泽硬度2~2.5比重4.46具强放射性易溶于稀酸中。是提取铀、钒及镭的矿物原料是提炼铀的重要矿物。纯钒钾铀矿可含53%的铀和12%的钒黄色软质,有些呈小块体,有些呈土状。

6、板铅铀矿Curite

针状柱状晶体纤维状、糖粒状、土状集合体。红棕色,桔黄色,条痕桔红色金刚光泽、玻璃光泽摩氏硬度4~5比重7.192。

7、钡磷铀矿Bergenite

薄板状、片状晶体皮壳状集合体。黄色,浅黄条痕摩氏硬度2~3比重4.2。紫外线下橙褐色微弱荧光。

8、翠砷铜铀矿Zeunerite

常呈板状晶形。祖母绿色玻璃光泽摩氏硬度2.5比重3.2镜下具多色性。

9、钙铀云母Autunite

为铀矿之一,是磷酸盐,含铀量可达6~57。加热可逸出水变成变钙铀云母。板状、片状、鳞状晶体集合体鳞片状、球状、粉末状、被膜状。性脆具强放射性摩氏硬度2~2.5比重3.05~3.19极完全底面解理参差状黄色~绿色处于潮湿环境时,颜色鲜艳,透明度好。条痕黄色金刚光泽,玻璃光泽至珍珠光泽荧光黄色~绿色

10、硅镁铀矿Sklodowskite

通常呈致密块状或似纤维的薄层状、放射状、球粒状集合体。淡黄色玻璃光泽透明摩氏硬度3.35比重3.54解理完全性脆具有弱的浊黄绿色荧光。

11、绿铀矿Vandenbrandeite

板状晶形。黑绿色条痕绿色摩氏硬度4比重4.96~5.03解理完全。镜下弱多色性。溶于热盐酸。探明大小铀矿床田200多个铀矿资源分布不均衡已有个省(区)发现铀矿床,但主要集中分布在、、、、、、、、、、、等省(区)尤以占探明工业储量的。主要铀矿床有:相山铀矿田、郴县铀矿床、下庄铀矿田、产子坪铀矿田、青龙铀矿田、腾冲铀矿床、桃山铀矿床、小丘源铀矿床、黄村铀矿床、连山关铀矿床、蓝田铀矿床、若尔盖铀矿床、芨岭铀矿床、伊犁铀矿床、白杨河铀矿床。

已经建成和新建的厂矿有:衡阳铀矿、郴州铀矿、大浦街铀矿、上饶铀矿、抚州铀矿、乐安铀矿、翁源铀矿、衢州铀矿、澜河铀矿、仁化铀矿、本溪铀矿、蓝田铀矿、伊犁铀矿等

㈡、中国铀矿资源

中国是铀矿资源不甚丰富的国家。据近年向国际原子能机构陆续提供的一批铀矿田的储量推算,铀矿探明储量居世界第10位之后,不能适应发展核电的长远需要。矿石以中低品位为主,~品位的矿石量占总资源量的绝大部分。矿石组分相对简单,主要为单铀型矿石仅在极少矿床有金属元素共生,形成铀钼、铀汞、铀铜、铀多金属、铀钍稀土矿床。

矿床规模以中小为主占总储量的60%以上。在一些矿田内,矿床往往成群出现,有的几个,有的几十个而其中常有1~个主体矿床存在。探明的铀矿体埋深多在m以内。

其矿床类型主要有花岗岩型、火山岩型、砂岩型、碳硅泥岩型铀矿床4种所拥有的储量分别占全国总储量的38%、22%、19.5%、16%。含煤地层中铀矿床、碱性岩中铀矿床及类型铀矿床在探明储量中所占比例很少,但具有找矿潜力。

中国铀矿成矿时代的时间跨度为距今19003Ma之间,即古元古代到第三纪之间以中生代的侏罗纪和白垩纪成矿最为集中,并主要集中在87~45Ma。

成矿的先后顺序是:混合岩型、伟晶岩型、花岗岩型、火山岩型、碳硅泥岩型和砂岩型。据铀矿床矿化类型、成矿时代和大地构造分布特征,划分了东部铀成矿省、天山祁连山铀成矿省滇西铀成矿区。并据矿床成因、赋矿围岩和成矿特征中国主要铀矿床分为内生铀矿床(岩浆型、热液型)、外生铀矿床(成岩型、后生淋积型)和复成因铀矿床三类。空间分布上铀矿床分南、北两个大区,北方铀矿区以火山岩型为主,南方铀矿区则以花岗岩型。

目前中国铀矿地质勘查已取得重大突破北方地区落实了大型特大型铀矿基地,开辟了一批有很大潜力的找矿新区;南方老矿田资源潜力挖掘取得明显的效果。其中,北方伊犁地区和鄂尔多斯地区铀矿地质勘查成效尤为显著在伊犁地区,中核集团大队实现了中国地浸砂岩型铀矿找矿的首次重大突破,发现并提交了中国第一个万吨级可地浸砂岩型铀矿床,使伊犁盆地成为中国第一个特大型地浸砂岩型铀矿田。在鄂尔多斯地区,中核集团大队创新了找矿思路和成矿理论,提出古层间氧化带铀成矿观点,先后鄂尔多斯盆地等地区,探明了中国迄今为止最大的铀矿床。

截至2005年,中国的已探明铀储量为7万吨。介绍世界上铀矿床主要分布于两条跨大洲的巨型铀成矿带,即近东西向欧亚巨型铀成矿带以及环太平洋巨型铀成矿带这两条成矿带均横穿中国。因此,中国的铀成矿地质背景总体上是有利的。中国下一步铀矿地质勘探的主要工作方向是,北方重点勘探地浸砂岩型铀矿,南方扩大落实硬岩经济型铀矿,着眼寻找和落实更多大型铀矿床。

在先进的技术支撑和优秀的勘查队伍保障下,铀矿资源潜力相当可观目前,还有多个铀成矿带及大面积的勘查空白区尚待开展系统的勘查评价,找矿前景十分广阔。年底为止,新一轮全国铀矿资源潜力预测评价正在进行预计我国潜在铀资源超过数百万吨铀资源完全可以满足国内核电发展的需求。中国是继美国之后的世界第二大能源消费国,而且能源需求增长迅速。专家指出,单单依靠煤、气、水电等传统能源不可能满足中国对能源的需求,发展核能是可避免的一种选择。中国大力扩建核电站,年前使核能发电能力翻四番。拥有世界上四成易开采铀储量铀矿石出口每年为该国带来约亿美元左右收入为了适应发展核电的长远需要中国澳洲勘探和开采铀矿,以满足其日益增的铀矿需求。第一个万吨级地浸砂岩型铀矿床,中核集团旗下的大队在新疆伊犁盆地南缘发现第一个万吨级地浸砂岩型铀矿床。经探明,这是国第一个特大型地浸砂岩型铀矿田新疆伊犁盆地由此成为我国第一个地浸砂岩型铀矿资源大基地。这一项目直接推动了国铀矿勘查从南方硬岩型向北方砂岩型的战略性转移,在国天然铀资源勘查史上具有里程碑意义。

如果按一枚核弹用铀20公斤来算,10000吨铀可以造500000核弹、40万吨当量原子弹!当然,只是少部用来制造核武,大部分用来核电,解决中国能源危机。

所谓地浸砂岩型铀矿是赋存于沉积砂岩中可以用原地浸出工艺开采的铀矿资源一般产出于中新生代盆地,与传统的硬岩矿床相比,经济效益特别显著,环保意义尤为突出。

这一特大型地浸砂岩型铀矿田是一个铀煤共生的综合性矿田其伴生资源经济价值达多亿元,向新疆提交的煤炭资源有40余亿吨,为该地区已经建成的大型煤电一体化生产基地提供了资源保证。鄂尔多斯探明国最大铀矿床

在鄂尔多斯地区,中核集团旗下的大队创新了找矿思路和成矿理论,提出古层间氧化带铀成矿观点先后在前人宣布没有铀矿的鄂尔多斯盆地等地区实现了突破,探明了我国迄今为止最大的铀矿床,铀资源达到数万吨这一成就在国铀矿找矿史上可谓史无前例。

过去的研究认为,在鄂尔多斯盆地不存在铀矿。大队科研人员查阅研究了大量有关该地区的地质资料研究后发现,远古时期该地区经历的一次大范围的次造山作用应该使其具备成大矿的条件而鄂尔多斯盆地蕴含着大量油气和煤气,油气和煤气对铀具有还原作用,早先形成的铀矿床应能够得以保存。于是,他们大胆提出了古层间氧化带铀成矿观点这一观点通过以后几年的工作实践证明是完全正确的,并发展为新的铀矿找矿理论。随着下一步工作的深入展开,这个地区有望发展成为一个超大型砂岩型铀矿床。也是在这一理论的指导下,他们在鄂尔多斯地区落实了我国首个特大型砂岩铀矿床,并且在其北部也取得了突破性找矿成果由此开了鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿找矿新的历史一页,确立了鄂尔多斯盆地在国铀矿地质勘查中的重要地位。

近年来,世界铀矿开采业处于鼎盛时期。核电需求强劲、铀价飘升,使铀矿地勘公司和铀矿开采业步人一个新的发展阶段。铀矿的投资热潮,使现有的铀矿山得到扩大和改造,一系列后备铀矿床也迅速投产。在澳大利亚、加拿大、蒙古和非洲一些国家,铀矿普查评价和勘探工作十分活跃。仅在2007年一年,铀矿地勘公司就新增500多家

㈠、世界各国的铀储量

据2008年公布的最新权威资料称,截止2007年1月1日,价位在每公斤130美元以内的世界可采储量共有546.88万吨。20052007年一些主要国家的铀储量分布及变化情况示于表1(资料来源:网络)。在这两年里,世界可采铀储量增长了72.6万吨,增长了15%。 2005 2007 澳大利亚 114.30 124.30 +8.8 哈萨克斯坦 81.61 81.73 +0.1 俄罗斯 17.24 54.56 +216.5 南非 25.56 43.50 +70.2 加拿大 44.38 42.32 -4.6 美国 34.20 33.90 -0.9 巴西 27.78 27.84 -0.1 纳米比亚 28.23 27.50 -2.6 尼日尔 22.55 27.40 +21.5 乌克兰 8.98 19.95 +122.2 其它国家 57.81 52.78 -8.7 世界总计 474.28 546.88 +15.3

1、俄罗斯的铀矿资源

2007年,按照铀储量的世界排名,俄罗斯已从2005年的世界第八位跃升至第三位,仅次于澳大利亚和哈萨克斯坦。近年来,俄罗斯努力开发核电,巩固铀矿物原料基地,为保证铀原料供应打下坚实基础。2006~2008年,通过大力整改,在俄罗斯联邦核能机构的基础上,组建了国营核电股份公司POCATOM),将原来核电工业股份公司领导的一些民用核电与核燃料企业并人国营核电股份公司。APM3铀矿控股公司(铀稀有金属金股份公司)是俄罗斯铀矿开采业龙头老大,控制着俄罗斯联邦境内的一切铀矿开采活动,在哈萨克斯坦还有合资铀矿开采企业,并参与一系列外国远景项目的地质勘探与开采工作。按铀矿储量和开采量,该公司已进人世界五强之列。

俄罗斯铀矿储量之所以迅猛增长,主要得益于南雅库特和后贝加尔地区的许多铀矿床增加。2007年,APM3铀矿控股公司拿到了开发这些铀矿床的许可证,建立了3个新的铀矿开采企业。

2、澳大利亚的铀矿资源

澳大利亚在铀储量上稳居世界第一。20052007年,澳大利亚铀储量增长8.8%。这主要是因为探明了一个新矿床,并完成了奥林匹克坝等在采矿床的补充勘探工作。

3、南非的铀矿资源

2007年南非的铀储量比2005年增长70.2%。这是因为它根据地质勘探结果,重新评价了两个重新投产的综合性金铀矿床储量。

4、乌克兰的铀矿资源

同一时期,乌克兰铀储量猛增1222%其原因是对欧洲最大的诺沃康斯坦丁诺夫矿床以及岑特拉利内矿床的储量做了重新核定。

尼日尔、哈萨克斯坦等国的铀储量增长,多与储量重新评价并将次经济储量化为赢利开采储量有关。



价位低于80美元公斤的世界铀储量,是当前和以后的开采重点。截止2007年1月l日,这样价位的铀储量全世界共有445.64万吨,占世界总储量的80%左右。其中,俄罗斯拥有49.54万吨,占这类世界储量的11%;澳大利亚占27%;哈萨克斯坦占17%;加拿大占10%;南非占8%;纳米比亚占5%;巴西占5%;乌克兰占4%;美国占2%;乌兹别克斯坦占2%;尼日尔占2%;其他国家占10%。

按可能开采方式划分的世界铀储量为:可用地下矿山法开采的铀储量有199.25万吨,占36%;与综合性矿床有关可顺便开采的铀储量有109.96万吨,占20%;可用露天法开采的铀储量有104.9万吨,占19%宜用钻孔地下淋滤法开采的铀储量有80.94万吨,占15。、20062008年上半年主要产铀国开采量

2007年铀的世界总开采量为吨,比2006年增加4.5%以上。

据几个特大型铀矿公司的预测,2008年世界铀矿开采量将超过45000吨,比2007年增长10左右。据2008年上半年统计结果,年底似可完成计划指标,即2008年世界铀开采量有望超过44000吨。

2007年,世界上10个最大的铀矿开采企业开采了28721吨,约占世界产量的70。

世界主要产铀国家传统上是指加拿大、澳大利亚、哈萨克斯坦、尼日尔、俄罗斯、纳米比亚、乌兹别克斯坦、美国这8个国家提供了世界铀开采量的90%92%左右。2007年这8国的开采量为38067吨,比2006年(36265吨)高出5。

2007年,加拿大铀开采量仍居世界首位(9475吨);澳大利亚居第二位(8603吨),比2006年增长13。从2003年起,哈萨克斯坦的铀产量就稳居世界第三位,2007年比2006年增长近26。2007年,俄罗斯的铀产量追上了尼日尔,从世界第五位跃升至第四位(3413吨)。尼日尔和纳米比亚排在第五位和第六位,其2007年铀产量分别为3154吨和2878吨。第七位和第八位分别是乌兹别克斯坦(2270吨)和美国(1654吨)(表2,资料来源:网络)。 2006 2007 2008

(计划) 2008上半年

(实际) 加拿大 9862 9475 9816 4722 澳大利亚 7593 8603 8900 4350 哈斯克斯坦 5279 6638 8800 4400 俄罗斯 3190 3413 3584 1805 尼日尔 3434 3154 3300 1650 纳米比亚 3076 2878 3650 2001 乌兹别克斯坦 2260 2270 2200 1100 美国 1580 1650 1870 724 8国合计 36265 38067 42102 20802 世界总计 39435 41165 45282 22404 APM3的预测值。哈斯克斯坦的铀矿开采量既包括本国企业,也包括合资企业。

㈢、世界几大铀矿开采公司

由于长期竞争并购的结果,世界铀矿勘探开采公司形成了目前几大巨头并存的局面这种并购趋势还将持续下去。

20022008年初,铀矿公司共完成了72笔并购交易,其中绝大部分并购出现在铀价飞涨的2006年。

不久前成立的加拿大UranitlnOne采矿公司完成了一大笔交易它于2007年2月以27.2402亿美元收购了UrasiaEne卿公司同年6月又用14.0126亿美元并购了EnergyMetalsCorP法国的AREVA公司于2007年8月以25亿美元收购了Uraminlac.铀矿公司。兼并的结果是形成垄断,致使七大铀矿公司控制了一半以上的世界可采铀储量,其年开采量也占了世界总产量的80左右。

按照铀矿石储量的保证程度排序,拥有超过150万吨地质储量的澳大利亚公司BHPBIlliton当首屈一指(占世界总储量的43%)拥有53.8万吨铀储量的俄罗斯公司APM3稳居第二位(14%)居第三位的是法国AREVA公司(约14%)。储量约30万吨的哈萨克斯坦公司HAKKazatomprom(哈萨克斯坦核工业公司)排在加拿大公司Cameco之后。

2007年世界七大铀矿公司共生产了吨铀,占世界产量的76%(表3,资料来源:网络)。 加拿大Cameco 7770 19 法国AREVA 6046 15 英国Riotinto 4853 12 哈萨克斯坦Kazatomprom 4780 12 俄罗斯APM3 3527 8 澳大利亚BHPBilliton 3354 8 乌兹别克斯坦нгмк 2270 5 其它公司 8565 21 世界总计 41165 100 据APM3估计

㈣、国际原子能机构公布的世界铀储量

据报道,国际原子能机构在公布的一份报告中指出,全球铀的总储藏量约为3500万吨,远远高于原先估计的470万吨足够全球的核电站使用85年。

据国际原子能机构的专家们估计,如果各国的核电站都使用发电效率更高的快反应堆,那么铀的储藏量足够全球使用2500年。他们在报告中指出,到2025年,核电站的发电量将增长大约2244%。这将导致对铀的需求大幅上升。

据国际原子能机构公布的数据,到2004年,全球共有30个国家拥有核电站,总数为442座它们的总发电量占全球发电总量的比重为16。拥有核电站最多的五个国家分别为美国(104座)、法国(59座)、日本(54座)、俄罗斯(30座)和英国(27座)。例外,有五个国家的电力供应主要依赖于核电站,分别是:立陶宛(80)、法国(76)、斯洛伐克(57)、比利时(55)和瑞典(50)。全球在建的核电站共有27座,其中的大部分18座位于亚洲。

另据美国能源部提供的数据,至少在43个国家中有铀矿分布。其中,储藏量较大的几个国家为澳大利亚(约占全球总储量的27)、哈萨克斯坦(17)、加拿大(15)、南非(11)、纳米比亚(8)、巴西(7)、俄罗斯(5)、美国和乌兹别克斯坦(4)。、世界铀矿开采业预测

世界铀矿开采业的发展趋势是,在世界核电需求稳定增长的大背景下,铀产量会进一步增加。据预测,到2011年,世界核反应堆的铀需求量(不算核电站和选矿场的库存量)为70850吨,比2007年增长9。与此同时,到2011年,世界铀矿开采量将达57223吨,比2007年增长39。

总之,尽管目前世界铀市场的行情十分看好,但近年来的铀矿开采动态却比较稳定这说明它有较大的惯性。大型铀矿公司未来的生产计划表明,他们想努力增产,然而却不得不受政治、地质、采矿技术等因素,为此须不断修正生产指标。

可以预期,在市场铀价持续走高的有利背景下,铀产量将以较快速度增长。到2011年,铀产量增加可在一定程度上弥补供需缺口,但市场上天然铀紧缺的状况将持续不变。







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(本文系胡经国图书...原创)