2025-10-10 11:37
要搞钍基熔盐堆，有个绕不开的“硬通货”——独居石矿。这种看起来灰扑扑的矿石，是全球钍燃料的“命根子”，可早年它的控制权，偏偏攥在少数国家手里，像一道勒在脖子上的“紧箍咒”：中国钍堆研发明明前景可期，却要时刻担心“断粮”，那种命脉被人攥住的憋屈，成了行业里说不出口的焦虑。
先看这让人揪心的全球格局：全球已探明的独居石矿，大半扎在印度、澳大利亚、巴西这三个国家，加起来占了约70%，光印度就握了全球25%-30%的储量。更气人的是，这些国家的独居石多来自海滨砂矿，钍含量随便就能到5%~10%，杂质少得很，提取工艺早就成熟。
可人家’小家气得很’：印度直接把独居石划为“战略资源”，靠《原子能法》把出口管得死严，只给少数盟友开绿灯；澳大利亚的矿被必和必拓这类跨国巨头攥着，价格跟着国际市场坐过山车，我们想买还得看人家脸色；巴西的矿虽多，却裹在钛矿里，开采权被外资占着，今天能供货，明天说不定就因政策变卦断了档——每一次进口谈判，都像在“刀尖上找饭吃”。
这种被动，早年快把中国钍堆项目逼到墙角。2010年前，广东电白、广西沿海虽也有独居石开采，可储量少得可怜，钍含量才2%-3%，连实验堆的“牙缝”都填不满，只能咬着牙从印、澳进口。
当时一吨独居石精矿要2万元，这还不是最糟的——印度曾以“保护国内资源”为由突然收紧出口配额，我们的企业没办法，只能花高价从第三方手里“转买”，成本一下飙上去；澳大利亚也搞过“幺蛾子”，矿业政策一调整，发货周期硬生生拖慢，实验进度只能跟着停摆，科研人员看着空荡荡的原料库，急得睡不着觉。
更让人担心的是“技术被绑死”：国际上不少人等着看笑话，说中国要是长期靠进口独居石，不仅成本被人牵着走，连钍堆燃料技术都得跟着国外的工艺走，这辈子都别想自主。能源安全是国之重器啊，把“粮袋子”交给别人，怎么能安心？
就在整个行业围着“进口还是自主”纠结时，徐洪杰站了出来，声音不大却掷地有声：“别人的路走不通，我们就从自己的矿里找活路！”他手里的那份矿产报告，像一道光：中国90%以上的钍资源，都藏在稀土矿里！
甘肃北山、内蒙古白云鄂博那些稀土大矿，开采稀土时剩下的“副产品”里，就藏着大量钍元素。可这“副产品”，是块出了名的“硬骨头”：稀土矿里成分乱得像“八宝粥”，除了钍，还有镧、铈这些稀土元素，更混着铀、镭这些放射性物质，想把钍挑出来，比在沙子里找米粒还难。国际上更是没人看好，说“这东西规模化提取率超不过60%，成本得比独居石高1倍多，根本没商用价值”。
徐洪杰不管这些“不看好”，带着团队直接扎进了甘肃北山的稀土矿场。一开始，他们试着用国际通用的强酸浸矿工艺，结果一吨矿要耗1.2吨硫酸，设备被腐蚀得斑斑点点，提取出的钍纯度还不到30%，规模化提取率才50%。团队里的年轻人看着数据，眼圈都红了，徐洪杰却拍着桌子鼓劲：“国际经验走不通，说明我们得走出自己的路！怕什么，我们守着自己的稀土矿，就没有啃不下的硬骨头！”
他们换了思路，用“低温硫酸焙烧”代替强酸浸矿，这样既能让钍和稀土变成可溶性盐，又能少溶进杂质。可新的难题又来了：钍和稀土的化学性质太像了，怎么把它们分开？团队没想着“发明新萃取剂”，而是死磕国际常用的HEHEHP萃取剂。
慢慢的，提取率从50%往上爬：55%、59%、60%……到2020年前后，徐洪杰在生前带领团队终于啃下了这块“硬骨头”——稀土伴生钍的规模化提取率稳定在55%-60%，纯度飙到99.2%以上，完全够实验堆用！这不是简单的技术突破，是中国钍堆从“看人脸色”到“自己当家”的转折点。
从稀土“副产品”里提钍，每吨成本降到1.2万元，比进口独居石低40%——这不是数字的减法，是中国核能从“被动买单”到“自主定价”的翻身仗！更关键的是，原料终于攥在自己手里了：北山矿场每年跟着稀土开采，就能攒下上千吨钍资源，再也不用看国外的脸色谈判。徐洪杰团队还打通了“全链条”：北山矿负责富集，包头稀土研究院提纯，最后运到甘肃武威实验站，把提纯后的钍变成氟化物熔盐燃料，稳稳注入堆芯——这条线，每一环都刻着“中国自主”。
2024年，甘肃钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）用这套国产燃料，跑完了含加钍工况的连续120天稳定运行测试！当仪表盘上“连续120天稳定”的灯亮起时，武威实验站的工程师们忍不住红了眼、鼓了掌！
值得期待的是，随着后续百兆瓦级商用堆的研发推进、全产业链规模效应释放，稀土伴生钍燃料的成本还会进一步下降。有观点认为，未来随着技术持续迭代与全产业链规模效应的进一步释放，电费甚至有望降低到0.05元/度，这将为民生用电、高耗能产业发展带来更大的降本空间与红利。