——记核工业北京化工冶金研究院总工程师阙为民

吕腾波

 

一公斤铀-235裂变所产生的能量相当于几千吨优质煤炭完全燃烧的热量。阙为民投身核工业事业35年来，也如铀一般，以微小之躯裂变巨大的能量，助推核工业巨轮破浪前行。

 

1987年，中国内陆第一座大型商业核电站——大亚湾核电站，开工建设。然而就在大踏步迈向核能时代的背景下，我国却面临着铀——这个重要的核燃料资源——内部紧缺、外部封锁的棘手问题。

在物质世界中，一公斤铀-235裂变所产生的能量相当于几千吨优质煤炭完全燃烧的热量，天然铀是国家军民两用战略资源，是核工业发展的物质基础。我国铀成矿环境和开发条件尤为复杂，曾被外界认为是“贫铀国”。我国传统铀矿存在“一小三差”的问题，即产能小、资源禀赋差、本质安全性差、形象差，规模小且品位不高成为铀矿开采之痛。20世纪50年代美国和苏联开始主攻疏松砂岩铀矿，以找大矿、采大矿为目标，并取得了地浸铀资源勘查开发技术的突破。与传统的硬岩矿床相比，这种铀矿经济效益显著，环保意义突出。作为核能发展的国家队，中核集团自20世纪六七十年代就开启了地浸采铀技术的探索。

就在大亚湾核电站开工建设的同一年，刚刚从天津大学化工系毕业的阙为民进入核工业第六研究所，也加入到地浸采铀的队伍中。不承想，这一干就是35年。

 

开先河，地浸采铀实现突破

 

“我是很幸运的，刚参加工作就加入了地浸采铀研发团队，且这时我国在这方面的工作就要取得成功了。”谈起专业的开启，阙为民总是用“幸运”来形容自己。

20世纪六七十年代，我国开始寻找替代传统采铀工艺的新方法。“以前我们采铀矿一般都是把坑道挖到地下去，或者是把矿挖出地表来，但这些方法都面临着安全性问题。后来我们开始寻找疏松的砂岩，用原地浸出采铀的工艺，既不需要把矿石采出地面，也不需要下到井下，而是通过将化学试剂注入地下，使铀矿与其发生反应，形成含铀溶液，再通过抽液孔将含铀溶液提升至地面，然后用水冶设施进行处理。”一步到位，原地完成采冶过程，并避免了安全性问题，可以说，原地浸出采铀工艺对于品位不高的我国铀矿资源来说是一项重大且重要的技术突破。

然而，由于技术封锁，当时我国对于地浸采铀技术和什么样的资源适于地浸开采知之甚少，一切要靠科研人员自己去探索。

阙为民进入第六研究所的时候，时任所长王西文已经在全中国开展地浸采铀技术研究近20年。从广东河源到东北牡丹江，王西文带着队伍兜兜转转了大半个中国，地浸采铀的试验却始终没有取得成功。这都是因为地浸采铀对于地质条件有着较为特殊的要求。首先矿石应该疏松，才能有较好的渗透性；其次矿床要有比较完整的顶底板，这样溶液注入进去才不会产生流失。也正是因为诸多苛刻的条件限制，让试验工作举步维艰。

阙为民回忆：“开始的时候他是带着一个团队出发的，到最后团队的人都走光了，没有一个人愿意跟着他继续试验，老先生就单枪匹马继续寻找适合地浸开采的铀矿。他是我的老师，老一辈走过的弯路，吃过的苦，超越了我们的想象。” 最终，机会没有辜负王西文的坚持，一次很偶然的机会让他来到云南腾冲381矿区。这里曾先后有几个部队化工厂进行过铀矿露天开采。经过对露天采场的仔细勘查，王西文决定在此开展地浸采铀试验。从1982年开始，历经5年时间，他期盼已久的成功终于到来。

阙为民的到来正好赶上了地浸采铀试验的成功，也因此对于腾冲的这个地方， 至今他心里仍有着别样的情感。“我还记得那是7月我到六所报到，8月就去了云南。那时候，从衡阳坐火车到昆明要40多个小时，从昆明到腾冲又是3天，第一天到大理，第二天到宝山，第三天才到腾冲。从腾冲到我们的试验点，是一辆拖拉机来接我们过去，20多公里的路走了两个小时才到。这辆拖拉机也是我们平时上下班的代步工具。”

刚刚走出象牙塔就来到“真刀真枪” 的试验现场，这群初出茅庐的大学生多有不适应。而此时的阙为民却顾不上条件的艰苦，脑海里和心里全都被现场实践的兴奋感占据了。地浸采铀需要24小时不停向地下注入溶液，循环往复，因此需要有人一直在现场值守。这群刚刚毕业的大学生的第一份工作就是被派去现场“跟班”3个月，熟悉整个工艺流程和操作。“开始的时候大家都不太理解，因为当时值班的都是工人，我们大学毕业生为什么也要去做这些工作？”然而通过3个月的现场实操，阙为民发现大家都很快成长了起来，除了跟着工人师傅亲力亲为地操作，现场还有各个学科的老前辈手把手地指导他们。3个月过后，他们也真正成长为合格的技术人员。而这种人才培养模式也成为地浸技术研究几十年来一直保留下来的传统。“在现场，你才能最直观地运用自己所学的知识去发现问题、解决问题。书本上的知识，如果没有经过实践的锻造，是无法升华为有用的技能的。不去现场，看问题的眼界和发现、解决问题的能力也会十分有限。”

在腾冲地浸采铀试验取得成功后，1990年，云南地浸采铀试验队建设了一个5吨规模的试验矿山，1991年建成试车。当时，毕业仅3年的阙为民已经成为这支队伍的技术负责人。从钻孔的布置、施工，到地表的设施设计，以及水冶厂的设计，都是由阙为民带领这支年轻的团队动手完成的。“一整套工程做下来真的会培养出一个全面了解地浸工艺的人才。”

作为地浸采铀技术理论体系的主要创立者，阙为民是溶浸液配方和使用方法、溶浸范围控制、井网部署与密度确定、浸出液处理工艺技术等地浸关键技术的主要解决者；也是低酸酸化浸出工艺和树脂转型残余硝酸根作为地浸氧化剂工艺的提出者。这些宝贵的成果在多年后，汇集为“512矿床地浸采铀工业试验”项目，获得了2005年度国家科技进步奖二等奖。对于阙为民来说，与其说这是一个荣誉，不如说是一座里程碑，它凝结了20年来中国采铀事业的艰辛发展，记录了地浸人开创有中国特色的铀资源开发事业的辛酸苦辣。

如今，这片试验基地穿越30多年风雨即将完成历史使命，进行退役治理。许多人回忆起那座矿山时，都亲切而幽默地称它为“地浸工艺的老母鸡”——很多人才都从是这里成长起来的，很多技术都是从这里诞生的。在阙为民的心里，这里早已成为一座永远不倒的丰碑。

 

“知其然”，更要“知其所以然”

 

1994年，已经在地浸采铀一线工作了7年的阙为民突然重返象牙塔。

其实在现场工作过程中，阙为民已强烈认识到地浸工艺技术是一个多学科交叉的领域。“王西文所长每次到现场就是给我们这群年轻人上课，不仅是专业，还有政治思想，他一直在想办法培养我们。因为六所没有硕士培养点，所以王所长就跟原子能科学研究院合作，联合培养人才。”阙为民作为3名联合培养硕士之一，来到原子能研究院深造。但这段经历并不比在矿山一线轻松，因为他们是在职深造，除了上专业课，其余时间他仍然坚守着自己的工作。

尽管兼顾学习和工作让阙为民异常忙碌，但他却十分满足。“我们当时在原子能研究院上了一部分课程，在中国地质大学又上了一部分课程，这其中地质、水文和钻探知识都有涉及，那是我原来根本没学过的知识，对后来的工作开展非常重要。”

在实践中发现问题，在学习中分析问题，再回到实践中解决问题。在科学的培养模式下，阙为民迅速成长起来，并逐渐开阔了眼界，在许多问题的处理上总能抓住关键要害。1994年，27岁的阙为民成为核工业第六研究所地浸研究室主任工程师。

1996年，核工业溶浸采矿技术重点实验室成立，作为核工业第一批重点实验室之一，其建设从整体规划到装置、仪器，都没有参考先例，“都是非标准的”，阙为民作为主任工程师，只能亲自上阵，带领大家研究、设计装置，再委托工厂加工。“那时候因为是第一批重点实验室，没有什么经验，大家都是摸着石头过河，就这么一点点建起了实验室。”这个凝结着所有人心血的实验室从此成为地浸采铀技术的大脑，以此为基点，地浸研究开始从经验工程逐步走向系统化、科学化工程。

“原来我们的地浸工艺其实比较粗放，我们确实能够实现地浸工艺，能把铀采出来，但地下的反应过程我们并不清楚，也就是说我们并不能完全掌握其中的反应原理。”阙为民举了个例子，“在新疆做第一个地浸矿山试验时，就有人提出，为什么钻孔的间距是25米，而不是30米或35米？钻孔布置的形式为什么非得是五点芯而不是七点芯？说实话，我也不清楚，长久以来，我们都是凭借经验在做事，对其中的原理却‘不知其所以然’。”这让阙为民早早就在心里埋下了一个愿望——摸清地浸反应过程的原理。而重点实验室的主要任务就是建立更精细化的地下模拟，还原地下反应过程。

这听起来容易，做起来却不简单。“矿石的地下浸出过程不是简单的化学反应过程，而是非常复杂的耦合过程，它是化学反应动力学和地下水动力学因素双重作用的结果，是一个典型的带有化学反应的流动过程。”也因此，想要模拟这个过程难度极高，在建设实验室的时候，阙为民也同步建设了几套装置来模拟溶液与矿石的地下反应与运移过程。基于这项研究，阙为民开展了核科学基金项目“原地浸出采铀地球化学动力学模型研究”，建立了开放流动体系矿石浸出化学反应动力学模型和地浸采铀地球化学动力学模型，并在此基础上出版了《原地浸出采铀反应动力学和物质运移》一书，首次在国内系统阐述了地浸采铀的反应动力学原理，开启了地浸采铀事业科学化、精细化、可控化的历程。

在此书出版之前，国内尚无此领域的论著公开出版，国内外的一些研究成果也多是零散出现在学术期刊和会议录中。“让刚刚涉足本学科领域的研究人员和应用本领域科技成果的科技人员能够系统地了解领域内最新的研究成果及工艺技术， 了解浸出反应动力学和溶质运移的基本原理，这就是我作书的初衷。”阙为民一如既往地不会说什么大道理，但最朴素的初衷里却蕴含着对学科发展的大爱。

2003年，阙为民被调往核工业北京化工冶金研究院（简称“核化冶院”），先后担任铀矿地浸技术研究所主任工程师，以及院总工程师、科技委主任。随着担任的职务越来越高，肩上的责任越来越重，阙为民也越发感觉到要想走得更远，需要知识来支撑。2005年，阙为民重新回到母校天津大学，攻读化学工程博士学位。

“随着所承担工作的变化，我后来的工作内容不光是地浸，还有化工和冶金。我从化工专业毕业至少有20年时间了，在这方面一直没有太大的提升，而化工领域的变化却非常快，所以有这样的机会重新回到校园提升自己，克服多少困难我都想去。”当时，阙为民的工作重点已经从地浸研究向化工及膜分离技术辐射。他急切地希望拓宽自己的知识面，在相关领域深扎下去。尽管那时他的科研任务繁重，还肩负不少行政管理事务，但他依然尽量挤出时间来学习。

从本科毕业后由懵懵懂懂的新人一头扎进地浸试验的现场，到为技术升级读研，再到为拓宽研究视野、实现交叉互补读博，深挖理论知识，这样一条路是阙为民个人的成长之路，同时也映射着我国地浸技术的发展之路：在实践中完成原始积累，在学习中探究其中原理，再以科学指导实践。而反观一路走来的成果，地浸技术工程也走过坎坷，终见辉煌——

地浸采铀技术的突破，重新定义了铀资源边界，边界品位从0.03%降低到0.01%，原来被认为只具潜在经济意义的某些砂岩型铀资源一跃成为极具经济价值的优质铀资源，原来不是铀资源的砂岩变成了可经济利用的优质砂岩铀矿，推动了铀矿地质勘查方向的重大战略调整，盘活了数十万吨难开发的砂岩型铀资源，实现了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，实现了我国天然铀产业的重大转型升级。

“20多年的时间，我们走过不少弯路。我们国家的砂岩铀矿完全不同于国外大规模、渗透性好的铀矿，呈现出小、散、贫的特点。而且我们的铀矿渗透性低，一些矿床地下水矿化度高，对于注入的酸或碱溶液来说，可调的pH值范围很窄，很容易堵塞地层。其间我们也请过国外专家来做，都没有做成。回想起来，我们费了很大力气去攻克这些难题，才有了今天的成绩。”在荒漠里种出玫瑰，在碎石中寻找金矿，这是深埋在中国人骨子里的“艰苦奋斗”精神。阙为民作为低渗透砂岩铀矿地浸采冶技术研究的开拓者，首次在地浸采铀中探索和应用泡沫钻进工艺、射孔技术、地层伤害评价技术，提出了恢复和保护矿层渗透性的方法。阙为民20多年来一直在做这样的事，在中国铀矿资源不断翻番的过程中，很少有人知道背后发生过什么曲折的故事，但大地知道阙为民和他的同事们洒在每一寸土地里的汗水。

 

乘东风，五洋资源为我用

 

尽管经过多年努力，我国的铀矿资源开发技术有了质的提升，但不得不承认的是，我国铀矿资源先天条件不足，开采难度是国外的数倍。“对我国来说，两三万吨已是规模较大的铀矿，国外铀矿资源较好的国家可以有20万吨的体量。”放眼世界资源，乘着“一带一路”倡议的东风，2013年，中核集团开始走向海外，尼日尔阿泽利克矿业股份有限公司（以下简称“阿矿公司”）成为我国第一个控股开发的海外铀矿企业。而阙为民作为阿矿公司的副总经理，在年近半百的年纪漂洋过海来到生产一线，完成了首个海外铀矿的拓荒之旅。

这是一段艰苦到令人难忘的岁月。

阿矿地处撒哈拉沙漠边缘，常年高温炙烤，一半时间沙尘暴肆虐。雪上加霜的是，除了自然条件恶劣，当地安全局势也很不稳定，出门办事都需要当地驻守部队护送，“前后两辆车护送，车上还得架着机枪”。

接到调令时，阙为民的父亲正处于癌症晚期，家里人都希望他能留下。但阙为民知道自己有不得不去的理由，作为第一个海外铀矿项目，阿矿当时已走到危机重重的边缘：尼方员工罢工导致生产停顿，人心涣散、设备严重老化、采剥严重失衡等不利局面，急切地等待一位强有力的领导人力挽狂澜。

临行前，阙为民来看望病榻上的父亲，他握着父亲干枯的手，不舍地凝望着。父亲安慰他放心去工作，自己再撑两三年不成问题。但阙为民心里知道，这一别可能就是永别了。在他赶赴阿矿一个月后，老父亲与世长辞。

失去亲人的痛苦以及肾结石复发的疼痛，都没有让阙为民停下过一天的工作。在所有人心里，他是个名副其实的工作狂人。从露天矿、水冶厂，到电厂、机修厂，所有生产单位的情况他都了然于心，哪里最苦，哪里最累，哪里就有他的身影。白天在一线忙碌，晚上再针对生产情况召开会议、处理公文，阙为民在阿矿的4年像一只旋转不停的陀螺，他用最快的时间做出了令人交口称赞的成绩：在他的带领下，两座铀矿实现顺利转场，工期大大缩短，有力扭转了生产的不利局面；他根据阿矿的经营发展格局，进一步强化了生产制度建设，组织人员重新编排了《水冶生产管理制度》《矿山地质技术管理规定》《露天采剥作业规程》，建立了有效的激励约束机制，确保了各项工作落实；同时由于国际市场铀价低迷，阙为民下大力气寻找经营管理、生产流程及工艺等的薄弱环节，提高产能、降低单耗、科学挖潜，最终取得经营成本较以往降低近30%的成绩。

4年时间，阙为民圆满地完成了这张答卷，付出了多少、牺牲了多少，他从不提起，就像他过往生命中最稀松平常的4年。然而他身边的人都清楚地知道，他这4年没日没夜的付出，为国家换来的是一座成熟的储备铀矿，这份沉甸甸的成果胜过千言万语。

 

胆气足，把脉核工业未来

 

2015年1月，为科技工作者召开的盛会在人民大会堂隆重举行。中核集团核工业北京化工冶金研究院等单位的“CO2和O2原地浸出采铀工艺技术研究与工程应用”项目获得国家科技进步奖二等奖。

这是继“512矿床地浸采铀工业试验”后，北京化工冶金研究院第二次获得这一奖项。运用CO2+O2浸出的技术诞生于新疆吐哈盆地的十红滩矿（738矿）床地浸现场。当时矿床的含矿层化学结垢和钻孔堵塞非常严重，超出了试验人员的想象，小碗口粗的溶液管道只剩下小指头粗细，酸碱法试验均告失败。国外技术专家团队被邀请来攻关，一晃3年，仍不尽如人意。一时间，如何用较低的成本开采738铀矿床成了一项世界性难题。最后，是核化冶院的研究人员尝试使用CO2和O2进行地浸采铀，取得了CO2和O2原地浸出采铀和浸出液处理工艺等重大技术体系的创新和理论突破。

这项技术的突破可谓中核集团发展过程中的一段缩影。作为支撑我国铀资源行业发展的中流砥柱，中核集团经历了数不清的艰辛，才赢得了如今与国际领先水平并跑、局部领跑的局面。“从资源的特点、技术的复杂程度、技术的水平，以及理论体系来说，我觉得我们比国外要更加好，特别是针对我们这种资源条件，对国外来说很多是很难开采的，所以说在地浸采铀方面，无论是精细化程度，还是技术水平，我们应该都是走在前列的。”

2019年，由中核集团骨干科研、设计单位——核化冶院、核四院整合而成的中核集团公司在北京市成立，实行“三块牌子、一套人马”运行管理模式。秉承两院60余年发展的优良传承和“四个一切”核工业精神（事业高于一切、责任重于一切、严细融入一切、进取成就一切），积极推进两院资产、人员、资质、业务等资源融合，形成了科研-咨询-设计-工程一体化业务能力，市场涵盖天然铀、共伴生放射性资源、核技术应用、核设施退役及“三废”治理、安全环保、分析计量、医药化工、民用建筑等领域。

“从开采到提取分离，我们的业务范围已经覆盖了整个产业链，这样的成绩来之不易，是几代人接续奋斗的结果。”说起中核集团的发展，阙为民既感慨又自豪，他经历过这一路的坎坷，也收获了一路的风景，如今，面对着越来越庞大的队伍，他的任务就是培养人才，传好自己手中这一棒。

如同自己当年在现场成长起来一样， 阙为民喜欢在实践中培养青年人才。定期的交流与报告必不可少，该压的担子也要压。“项目的安排上，原则上老同志就不要当项目负责人了，老同志可以去做技术指导，要多给年轻人机会。我们曾经也是这样成长起来的。”既给年轻人压担子，又给足他们自由发挥的空间，这样的机制和氛围让团队中的年轻人迅速成长起来，梯队的年龄分布健康合理，团队发展后劲 十足。2021年，阙为民带领的团队先后获得了核能行业协会创新团队奖和中核集团的创新团队荣誉。

随着“双碳”时间表的推进，如今中核集团又将目光投向了深蓝。近年来，随着能源紧缺及清洁核能应用的普及，海水提铀技术研究在国内外越发火热起来。根据科学家的估算，海洋中大约有45亿吨铀，是陆地铀资源的1000倍。然而这个看似庞大的数字跟海水总量相比不过是沧海一粟——大约30万吨海水才能够提取出1公斤的铀。这项“大海捞针”般的难题至今仍难以有效破解，作为核工业龙头企业，中核集团有着几十年的深耕积累，也自觉扛起了牵头主导这项工作的大旗。

中核集团牵头建立了海水提铀海试平台，“所有从事海水提铀研究的科学家都可以到我们这个平台上来做试验。集团还在筹措资金来建立一个海水提铀的创新基金，吸引大家来做这项工作。我们实际上也是抱着一种开放的心态来做这个事，大家一起来促进，我们也制定了海水提铀的发展路线图，‘十四五’期间实现公斤级的海水提铀，争取到2035年实现吨级提铀”。

基于这一海试平台，中核集团联合国内多家高校和科研院所，发起成立了天然铀的海水提铀创新联盟，目前已有27家单位。“我们为什么要主导这件事？因为现在关于材料吸附性能的报道五花八门，没有一个统一的标准，我们想建立一个统一的评价标准，大家都在一个同样的尺度上来做评价，这样更有利于学科和产业的整体发展。”

除了海水提铀的超前部署，未来，阙为民的核心工作仍在地浸采铀上，作为第四代铀矿采冶关键技术研究与示范（第一阶段）副总设计师，第四代铀矿采冶技术的蓝图在他和团队的努力下已徐徐展开。“第四代铀矿采冶技术有四层含义：一是采矿环境再造，通过环境改造提高渗透性能，将原本不利于开采的环境变为利于开采；二是高效的提取分离技术，实现矿床的综合回收利用，既要高效，又要绿色环保；三是智能化，实现远程控制，使矿山无人值守；四是近零生态，也就是尽可能减少废水废渣，做到近零排放，实现循环利用。”

随着新命题的提出，阙为民又忙碌了起来。从当年一穷二白，到如今站在世界前沿直面技术风向，阙为民心里生出了更多底气。铀，这个在地球诞生之前，甚至早在太阳存在之前，就存在于宇宙中的元素，是大自然送给地球的礼物。而用好这份馈赠，就是阙为民的使命。如今，纵然白发渐生，但当年的少年志气仍在，以铀为利器，托起共和国核工业的梦想已不再遥远。

（责编：李白薇）