中核矿业科技:“党建红+科技蓝”打造科研院所高质量发展“强引擎”

在“党建+科技创新”的实践推动下,中核矿业科技公司科技创新活力充分释放,科技创新动力愈发强劲,关键核心技术得到突破,科技成果转化持续增强,科技平台建设稳步推进,协同创新取得积极进展,党组织和党员的作用得到充分发挥,逐步形成了以高质量党建引领高水平科技创新的生动局面。

中核矿业科技坚持两个“一以贯之”完善现代法人治理体系――助力科研院所改革重组落实落地

中核矿业科技集团有限公司(以下简称中核矿业科技)隶属中国核工业集团有限公司,2019年7月由中核集团骨干科研、设计单位--中核第四研究设计工程有限公司(以下简称核四院)、核工业北京化工冶金研究院(以下简称核化冶院)重组整合成立,是集基础科学研究及研产一体化、全过程工程设计咨询及总承包服务、产业孵化及建设运营等业务于一体的综合型科技集团公司。

把青春挥洒在中国铀矿采冶的广袤大地上——记中核矿业科技党委书记、董事长邢拥国

把青春投身于我国铀矿采冶事业的发展,从新疆的伊犁盆地到吐哈盆地,再到内蒙古的二连盆地、鄂尔多斯盆地,从技术员做起,近二十年如一日,扎根于祖国边陲,长年与风沙为伴,以铀矿床为家,他就是邢拥国,现任中核矿业科技(核四院)党委书记、董事长。

地浸采铀工艺中电潜泵内流场数值模拟研究

电潜泵是我国地浸采铀工艺中实现浸出液有效提升的主要装备,但目前针对介质举升状态下电潜泵水力部件内部流场作用机制的研究较少。试验以叶轮-导叶内部结构为研究对象,应用CFD方法对介质流动特性开展非定常分析,研究了叶轮和叶轮出口段内部的压力脉动变化规律,并利用瞬态流场数据对叶轮截面压力流场进行动模态分解(DMD)与压力流场重构,揭示了介质举升状态下由动静干涉引起的压力脉动周期性变化规律与动静部件距离对动静干涉强度的影响规律。结果表明,叶片通过频率值与快速傅里叶变换(FFT)频率值基本一致。试验结果可对减少由压力脉动引发的泵体无效震动、优化电潜泵水力部件结构参数和提升系统效率提供一定理论参考。

伊犁盆地含砂岩铀矿地层中稀土元素的富集研究

伊犁盆地位于新疆维吾尔自治区西部,地处西天山构造带,属于山间叠合盆地,矿产资源丰富。侏罗系水西沟群第Ⅴ旋回发育于伊犁盆地砂岩铀矿内,稀土元素在炭质砂岩及煤层中高度富集。经测定,煤层底板砂岩样品的稀土元素含量最高值达1589.0μg/g,煤样的稀土元素含量最高值达430.3μg/g。稀土元素配分模式以右倾的轻稀土富集型为主,呈现Eu的负异常。煤样中,稀土元素含量与铀含量呈正相关,稀土矿物以磷钇矿、水磷铈石和磷铝铈矿为主。研究表明,稀土元素源自盆地周边酸性岩风化蚀变作用,酸性岩释放的稀土元素和铀元素随着地下水流动,共同沉淀在有机质富集层位中。

“党建红+ 科技蓝” 打造科研院所高质量发展“强引擎”

中核矿业科技集团有限公司(简称中核矿业科技)是经中核集团批准设立的一类成员单位,由中核集团骨干科研、设计单位--核化冶院、核四院整合而成,于2019年7月在北京市通州区揭牌成立,是集基础科学研究及研产一体化、全过程工程咨询设计及总承包服务、产业孵化及建设运营等业务于一体的综合性科技企业。党的二十大报告提出,到2035年,要实现高水平科技自立自强,进入创新型国家前列。科研院所作为科技创新主力军,是引领实现更高水平科技自立自强的关键力量。

企事业一体化薪酬管理与激励体系在院所重组型企业中的构建与实施

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,构建与社会主义市场经济相适应的分配制度,充分调动员工积极性、激发员工创造性,是实现企业高质量发展的必然选择。

地浸采铀用潜水电泵泵轴结构与材料优选

泵轴断裂、泵体腐蚀导致潜水电泵损毁率高。通过理论计算和ANSYS数值模拟,对六棱轴和圆柱轴结构的强度、刚度等力学特性进行了对比,并开展了304、316L、904不锈钢材料的耐腐蚀现场对比试验。结果表明:在同等载荷和等效直径条件下,圆柱轴的圆截面所受剪切应力为六棱轴的64.95%,且扭转角度仅为六棱轴的56.25%;模拟结果显示圆柱轴联轴器最大环向形变为六棱柱轴最大环向形变的68.4%,圆柱轴结构的抗扭性能更优;904不锈钢抗腐蚀性能最佳,但304和316L不锈钢对酸性介质具有类似抗腐蚀性能。综合考虑耐腐蚀余量和制造成本,建议在地浸采铀专用潜水电泵研发过程中选用圆柱泵轴结构,沿用现有316L不锈钢作为主材的选材方案。

过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析,并为现场钻孔施工推荐了最优过滤器设计方案。研究结果表明:采用地浸采铀流场特征参数的定量化分析评价方法,可以对不同过滤器设计方案下的有效对流体积、有效浸出体积、浸出剂利用率等进行定量分析;各过滤器布置方案量化对比后发现,长过滤器方案形成的流场范围更大,过滤器长度大于5 m时,增加单位长度带来的增益效果降低;过滤器安装位置对有效对流体积和有效浸出体积影响明显,短过滤器方案(2.5 m)宜采用中心布置,长过滤器方案(5 m、10 m)宜采用错位布置;方案2的特征参数表现较好,为最优过滤器设计方案,在现场应用后,提高了采区抽注液量与铀浓度,更科学有效地指导了地浸采铀井场的工程设计。

大型铀矿床全寿命期虚拟仿真系统开发

某大型铀矿床位于中国北方生态脆弱地区,其资源量大、矿体缓薄,矿床前期开发决策难度大。采用虚拟仿真技术,构建矿山三维模型,结合矿床开采时序,实现对矿山开采过程全寿命期的动态仿真,动态展示矿山生产环节和施工工序,为矿床开发决策提供依据。通过开发全寿命期的虚拟仿真系统,为该大型铀矿床开采工程规划和设计数据的综合与解释提供了独特的虚拟环境,展现了矿床未来开发场景,初步验证了矿床整体开采方案的合理性与可行性,为矿床开发奠定了基础。

地浸采铀过程中抽注液量影响因素分析

在地浸采铀过程中,研究与抽注液量相关的因素及其作用方式,对提高并稳定生产井的抽注液能力具有重要意义。研究表明,浸出剂配方与浸出工艺是产生沉淀而堵塞矿层的基本原因,浸出剂中固体微粒造成的矿层堵塞是抽注液量下降的重要因素,气体堵塞及其他如抽注量剧烈变化也是影响抽注液量的因素。针对以上因素,生产过程中应采用有效的过滤工序、合适的浸出剂配方、适当的增产措施(如酸化洗井等矿层渗透性保护技术),以维持或提高矿床的抽注液量,实现经济、高效开发地浸矿山的目的。

某酸法地浸采铀矿山中硅的迁移及对生产系统的影响

硅化合物广泛存在于铀矿石中,在酸法地浸采铀过程中,部分硅酸盐矿物与硫酸反应形成硅酸。针对酸法地浸采铀过程中硅的迁移及其对生产系统的影响开展了研究。结果显示,硅酸随浸出液进入离子交换吸附系统,其中99%以上又返回到矿层。仅有极少量的硅酸因聚合作用被吸附系统截留,部分附着于树脂表面,部分随溶液流动而进入萃取系统和注液钻孔。硅酸对生产系统的影响主要表现在3个方面:1)聚合度较低的硅酸会在离子交换树脂表面不断聚合,堵塞离子交换树脂的通道,导致离子交换速度和操作容量下降;2)硅酸胶体进入萃取系统会导致三相物生成量增加,严重时可导致乳化;3)硅酸凝胶进入钻孔会导致钻孔堵塞。总的来说,硅大量溶出会导致设备紧张、成本上升、生产能力下降等一系列问题。为降低硅对生产系统的影响,可使用氢氧化钠进行树脂脱硅,以恢复其离子交换性能,使用氢氧化钠+空压机洗井恢复钻孔过液能力。

丝瓜络的改性及用其从海水中吸附铀试验研究

研究了通过化学引发将丝瓜络纤维骨架接枝丙烯腈单体,再用盐酸羟胺进行化学改性,制备偕亚胺二肟改性丝瓜络(LC-AO)。利用红外光谱、元素分析、热重分析等手段确定了LC-AO的化学结构,并考察其从模拟海水中吸附与解吸铀的性能。结果表明:LC-AO对铀质量浓度为3 mg/L的模拟海水中铀的吸附量为18.1 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。

气体质量流量控制器在地浸采铀中的应用

介绍了在中国地浸采铀领域中气体流量加入计量的控制现状及存在的问题。针对CO2+O2地浸采铀中氧气加入的特点,开展了气体质量流量设备的选型试验。为解决配制中气体返水损坏设备的难题,研制了一套气体质量流量控制系统。现场应用表明,在气、液压力连续变化的复杂条件下,该系统实现了对气体的高精度计量,可就地和远程方式实时调节、显示、记录气体的加入参数,确保了气体流量控制系统的稳定运行,降低了劳动强度,达到了技术目标。

瞬发中子测井法在地浸采铀中的应用

针对新疆某地浸采铀矿山铀金属回收率低的现状,对现有采区部分钻井进行了瞬发中子测井现场试验,对比分析了瞬发中子、自然伽马测井解释成果下的矿层铀品位情况,论证了瞬发中子测井法用于准确评价铀矿资源的重要意义。

地质建模在地浸采铀切割式钻井工艺中的研究与应用

以伊犁盆地蒙南矿床为研究对象,利用GMS软件建立地质模型,将整体地质概况三维可视化输出;并借此模型辅助切割式钻井的过滤器设计,极大地降低了设计难度和工作量。模型具有可任意横纵切割截取剖面的特性,可实现对特殊单元的单独截取设计。通过地质建模,很好地指导了蒙南矿床扩大试验采区的过滤器设计。

某低、中水平放射性固体废物处置场地下水治理方法研究

某低、中水平放射性固体废物拟进行近地表处置,处置场地下水位不满足低、中水平放射性固体废物近地表处置安全规定的要求,需要将地下水位降低至处置单元底板以下。通过压水试验、抽水试验及示踪试验对场地含水层的透水性、地下水流速、流向进行了研究,掌握了场地的水文地质条件。通过比较抽水降低水位、明排降低水位和盲沟降低水位3种降低地下水水位方法,选择采用盲沟降低地下水位方法。根据处置场区大气降水入渗量、地下水涌水量及处置单元底板标高和地下水水位的降低要求设计盲沟,并论证盲沟的排水能力、盲沟的长期稳定性和有效性。结果表明:盲沟的排水能力、长期稳定性及有效性能够满足低、中水平放射性固体废物处置要求。通过盲沟降低地下水位的方法,能够满足主动监护期和被动监护期的要求,为低、中水平放射性废物处置地下水治理提供了一个新途径。

基于人工智能算法的地浸采区产量预测

在地浸采铀生产后期,金属产量持续下降,其铀浓度也受浸采工艺影响而不断变化,抽液量与浓度的乘积不能准确反映金属产量。通过对某矿床C10采区生产数据进行归纳与分析,采用人工神经网络模型对该采区金属日产量进行预测,并使用多元线性回归模型与之比较。结果表明二者均具有良好的精确度和泛化能力,其中人工神经网络模型效果更优,对金属日产量预测平均误差仅为-0.36%,预测结果离群值较少且误差分布均衡。与简单计算金属日产量相比,使用人工神经网络模型预测采区产量,在精度上显著提高,能够为制定生产计划与增产提供理论指导。

考虑矿层渗透系数非均质性和不确定性的砂岩型铀矿地浸采铀过程随机模拟与分析

砂岩型铀矿矿层渗透系数普遍具有空间非均匀性,但受试验和分析手段制约,非均匀渗透系数难以准确刻画,导致地浸采铀过程预测出现偏差,限制了地浸采铀过程精细化管控。针对该问题提出一种矿层非均匀参数分布随机表征方法,在此基础上,开展水盐耦合数值随机模拟,揭示不同渗透系数空间分布条件下,群井抽注所引起的溶浸剂储层内部迁移过程和影响范围。在内蒙古某铀矿床应用结果显示:沿区域地下水流方向渗透系数增加,有利于注入溶浸剂疏散;相反,溶浸剂易出现聚集效应。利用水位监测数据对模型边界条件进行识别与验证后,在均质假设条件下溶浸剂扩散速率为210 m^(2)/d,20 a开采周期波及范围为1.53 km^(2);考虑矿层非均质性和参数不确定性,预测溶浸剂扩散速率为191~228 m^(2)/d,波及范围为1.47~1.74 km^(2)。相比于均质假设,溶浸剂扩散速率和波及范围不确定性显著,分别为17.62%和17.65%。考虑渗透系数非均质性和不确定性,使得溶浸剂迁移转化行为预测结果更具代表性,可为合理制定地浸采铀方案提供更加可靠的依据。

棉花坑矿井采掘设备配置优化方案探讨

棉花坑矿井因采掘设备配置失衡而存在生产效率低和安全性差等问题。根据采掘设备的配置特点及棉花坑矿井的生产现状,构建了基于线性理论的设备配置优化模型,并运用模型对目前2种采矿工艺下的主要采掘设备进行了计算和分析;提出了铲运设备无线远程控制、掘进设备精准导向控制和井下电机车有轨智能无人运输的矿井采掘设备智能化建设总体方案,同时给出了不同采矿工艺下主要采掘设备的配置优化方案。