当铀矿藏在玉米地与牧场之下
盛夏的内蒙古鄂尔多斯草原上，一片看似寻常的农田里，黄绿蓝三色的”箱子矩阵”整齐排列。若非工程师提示，没人能想到这些低调的装置正从地下400米深处”抽取”着核工业的”粮食”——铀。这里是中核集团”国铀一号”示范工程的核心采区，也是全球领先的二氧化碳+氧气地浸采铀技术的大规模应用现场。当记者捧起一块刚压制成型、散发着淡淡碱味的黄色重铀酸钠（俗称”黄饼”）时，工程师笑着提醒：”别担心，它的辐射量比一块夜光手表还低。”
这看似矛盾的场景——农业牧场与核原料开采共生共荣，恰恰折射出中国铀矿工业的颠覆性变革：无需开山劈石，不见矿工下井，”千里之外一键采铀”的智能化操作，让曾经被视为高污染、高风险的铀矿开发，蜕变为守护生态与能源安全的绿色科技典范。
铀矿：散落大地的”核能密码”
铀元素虽在地壳中平均丰度（2.7ppm）高于金、银等贵金属，但其工业开采品位需达到0.05%（即每吨矿石含500克铀），相当于在茫茫沙海中筛选出金粒般的浓度。全球已探明铀矿主要分为砂岩型、花岗岩型等类型，而中国的铀资源分布更显复杂：从湖南、江西的花岗岩型矿床，到新疆、内蒙古的砂岩型富矿，再到东北、云贵的多元矿种，既有高品位”富矿”，更有大量低品位”呆矿”。
以”国铀一号”所在的鄂尔多斯盆地为例，这里的砂岩型铀矿埋藏于地下数百米深的含水层中，矿石铀含量仅0.03%-0.05%（部分区域甚至更低），传统露天开采或井下挖掘不仅成本高昂，还会破坏草原生态。但正是这类曾被国外专家判定”不可开采”的低品位矿，如今通过自主创新技术重获新生。
“采矿不见矿”：地浸工艺如何颠覆传统？
在”国铀一号”采区，最颠覆认知的莫过于”看不见的矿井”。地表仅见的黄绿蓝三色装置，实则是整个开采系统的”神经末梢”：
- 绿色注孔：将混合了二氧化碳（CO₂）与氧气（O₂）的浸出液注入地下砂岩层；
- 蓝色抽孔：抽取溶解了铀离子的富铀溶液；
- 黄色监测孔：实时监控地下水pH值、铀浓度等环境指标。
这些装置以”六注一抽”的蜂窝状布局（井间距约30米）精准控制流体走向，确保浸出过程定向作用于铀矿层。其核心原理堪称”化学魔法”：
- 二氧化碳溶蚀：溶于水后形成弱碳酸，降低地下水pH值（从中性偏碱降至5-6），软化砂岩孔隙并增强铀矿物的溶解性；
- 氧气氧化：将砂岩中低活性的四价铀（U⁴⁺）氧化为易溶的高价六价铀（U⁶⁺），使其从矿物晶格中”释放”进入溶液；
- 原位提取：含铀溶液通过抽孔汇集至地表集液罐，经管道输送至水冶厂进行后续加工。
整个过程无需破坏地表植被，不产生废石尾矿，连多余水分都通过蒸发池自然蒸腾，真正实现”草原上采铀，牧场上放羊”的和谐共生。记者现场看到，采区周边玉米苗已破土而出，远处羊群悠闲啃食青草，若非工程师指点，根本无法察觉地下正进行着一场精密的”铀元素搬运”。
从黄饼到核电：铀燃料的”变形记”
被抽上来的富铀溶液只是”半成品”。在水冶厂的密闭车间里，一场分子级的”提纯接力”随即展开：
- 吸附分离：溶液流经装有离子交换树脂的吸附塔，铀酰离子（UO₂²⁺）被选择性吸附，其他杂质随废液排出；
- 淋洗再生：用特定淋洗剂将树脂上的铀”洗脱”，得到高纯度含铀溶液；
- 沉淀结晶：加入氢氧化钠（NaOH）生成重铀酸钠（Na₂U₂O₇）沉淀——这便是金黄色的”黄饼”，铀含量约70%，因其形似压缩饼干得名；
- 最终转化：黄饼经纯化转化为六氟化铀（UF₆），再通过气体扩散或离心法浓缩，最终制成核反应堆所需的燃料棒。
值得注意的是，天然铀矿石的辐射剂量极低：一斤矿石每日释放仅0.02毫希沃特（mSv），相当于乘坐飞机长途旅行一次的辐射量。”只要不误食，日常接触无需恐慌。”工程师强调，”但规范操作仍是底线——毕竟这是核工业的‘粮食’。”
智能化革命：千里之外”一键采铀”
在呼和浩特的远程控制中心，一块巨型屏幕实时显示着内蒙古各采区的动态数据：注液流量、铀浓度、设备状态……操作员轻点鼠标，即可启动数百公里外的注液泵，调整抽注比，甚至预判潜在故障。这种”中枢神经+分布式手臂”的模式，彻底颠覆了传统矿山”人跟矿走”的艰苦作业方式。
“二十年前，矿工们要在井下连续工作数月，与家人聚少离多。”一位参与过早期开采的老工程师回忆，”如今‘国铀一号’的现场作业人员减少了70%，年轻人愿意留下的多了——办公室里就能操控设备，环境安全又体面。”更关键的是，智能化系统能将浸出率稳定在85%以上，较传统工艺提升近一倍，资源利用率大幅提高。
战略意义：破解”铀焦虑”的中国方案
截至2024年底，我国在运核电机组58台，总装机容量位列全球第三；而在建及核准待建机组达44台，到2035年目标装机1.5亿千瓦，铀需求量将呈指数级增长。然而，我国铀资源禀赋先天不足：品位普遍低于哈萨克斯坦（0.1%-0.3%）、澳大利亚（0.08%-0.15%）等产铀大国，且多为低品位砂岩型矿，开采难度极大。
正因如此，”国铀一号”的意义远超单一工程——它标志着我国掌握了第三代地浸采铀核心技术，成功盘活了占全国铀资源总量30%以上的低品位砂岩矿。这项完全自主可控的技术，不仅让”呆矿”变”富矿”，更打破了国外技术垄断，为未来铀资源安全提供了”中国方案”。
绿色铀业托举零碳未来
当全球能源转型加速推进，核电作为”稳定基荷电源”的重要性愈发凸显。而每一度核电背后的铀燃料，都凝结着从勘探、开采到转化的全链条创新。内蒙古草原上的”国铀一号”，用”看不见的矿井””摸不着的辐射””管得住的生态”，诠释了中国核工业的智慧与担当——它不仅是技术的突破，更是发展理念的升级：以绿色开采守护绿水青山，以智能创新保障能源安全，以自主可控托举零碳未来。
正如工程师所说：”我们采的不是‘麦乐鸡’，而是点亮万家灯火的绿色能量。”在这片草原与科技交织的土地上，中国铀业的绿色革命，正悄然书写着能源安全的新篇章。