“如果我们在单级反萃取上所取得的成果在近几年内公布出来，那教科书上经典的反萃取流程将会被改写。”核工业北京化工冶金研究院铀工艺技术研究所高工周志全在向记者讲述研发历程时难以掩饰内心的喜悦。

　　核化冶院对铀水冶生产过程的这项改进是颇具颠覆性的。目前在铀水冶过程中，从酸性浸出液中萃取铀主要采用脂肪胺萃取剂，其反萃取无一例外都是采用多级逆流反萃取，该法在国内国际的工业实践上已通行几十年。虽然多级逆流反萃取存在一系列问题，也不环保，但却鲜有人质疑其流程并提出改进。

　　核化冶院作为国内唯一从事天然铀化学、化工研究的机构，在铀工艺技术研究所所长赵凤岐的带领下，于2011年就提出了单级反萃取设想，之后，经过一步一步的研究，深化认识总结规律，在今年年初，该设想在中核蓝天铀业公司706矿成功实施，各项指标达到预期，使我国铀水冶的技术水平得到进一步提升。

　　研发：“反常识”构想破难关

　　经过几十年的研究和开发，我国铀矿采冶技术正日趋成熟，但国际铀价日益下滑、国内环境保护标准日益提升的现状，对铀的生产成本和“三废”治理提出了更高的要求。这成为摆在铀矿采冶企业面前的一道难题。

　　针对这一形势，核化冶院及时调整铀水冶的科研思路，在中核集团地矿事业部的支持下，组织人员对关键技术进行攻关。俗话说“博观而约取，厚积而薄发”，没有理论积淀，开展技术攻关只能是空中楼阁。“我们单位不仅非常重视查阅前沿文献，同时也非常重视研读基础教材。在查阅资料时，我们经常为了一个问题陷入热烈的讨论甚至是争执，有时甚至争论得脸红脖子粗。争论的过程中，我们脑洞大开，经常会产生一些新的想法。”周志全回忆说，这样一种“纸上谈兵”，重视理论先行、沙盘推演，先有蓝图再开展细节研究，以此避免研究的盲目性，这也为理论技术的创造性思维留下了空间。

　　单级反萃取技术就是在这样的思维下诞生的。胺类萃取剂在酸性条件下形成萃取能力，碱性条件下失去萃取能力，为防止铀在强碱性条件下沉淀，教科书上推荐采用碳酸钠与碳酸氢钠的缓冲溶液作为反萃取剂的多级逆流反萃取流程，而课题组分析认为，胺类萃取剂反萃取过程实质上是酸碱中和过程。“于是我们开始设想，能否通过提高反萃取剂的碱度进一步提升反萃取液的铀浓度呢？”周志全介绍说。将反萃取剂由碳酸钠与碳酸氢钠的缓冲溶液改为氢氧化钠与碳酸钠的缓冲溶液可以明显提高碱度。

　　而加入氢氧化钠这个设想是一反以往常识的，因为加入的瞬间会产生铀沉淀。“我们开始研究怎么解决产生沉淀的问题。经过平衡数据计算、过程推演，有了初步的理论构想，接下来就在实验室中进行验证，结果发现依然有少量沉淀。于是重新设计实验，用静态实验模拟动态实验过程，考察不同的加料方式。就在如此反复多次之后，实验成功了！于是我们迫不及待地设计加工原理模型样机。”周志全说，“初期试验失败时我们也依然信心满满，因为我们通过计算证明，这个新想法在理论上绝对可行。”核心探索实验的成功证明了技术的可行性，核化冶院和地矿事业部相继给予经费支持，开展全面深入研究。

　　赵凤岐对试验过程中的一段插曲印象尤深，“当时在台架试验过程，设备中有极微量的三相物。这是一个微小的瑕疵，但是我们的要求是不放过每一个瑕疵，于是全体组员又发起了新一轮的攻关，最终我们使这项工艺达到了尽善尽美。”

　　“这个成果可以说是工艺、设备和操作过程三者的完美结合，现在反过来看，其实工艺原理简单，但设备和操作方法却十分关键。我们采用了特殊的加料方式，在设备设计上有效解决了质点停留时间不均匀的问题，这些技术使得运行更加稳定，体系缓冲性更强，保证没有沉淀产生，也降低了反萃取有机相浓度。”铀工艺技术研究所研究员级高工舒祖骏解释道。

　　改造：破釜沉舟提质增效

　　706矿山听说化冶院开发了单级反萃取技术，立即提出技术应用的意愿，希望将其铀水冶工艺进行技术升级。

　　于是项目组着手单级反萃取技术成果转化工作。为了不耽误正常生产，项目组在706矿还没正式开始生产之前就赶赴现场开展工业改造。虽然已经4月了，当地仍是严寒天气，而留给项目组的时间只有一个月，因为一旦天气转暖，706矿就要投入生产，否则全年生产任务将会受到影响。

　　706矿位于河西走廊的山窝里，人烟稀少，物资缺乏，交通不便，采购和运输给项目带来了额外的困难。为了确保进度，项目组在4、5月期间节假日无休，全员24小时轮班。“荒漠不荒事业，缺氧不缺精神”是贴在706矿会议室墙上的一句话，组员们在那里深深地体会到了这句话的含义。

　　在706矿进行的改造意味着新技术将受到真刀真枪的检验。在项目实施过程中，赵凤岐对项目进行组织管理、积极协调、技术指挥，舒祖骏、周志全进行技术指导和技术分析。“当时压力真的很大，因为如果改造过程中任何一个环节没做好都可能影响工期进度。假如设备选型有误、设备质量有问题，就得再退回厂家，时间就来不及了。项目组织管理、衔接上也都要处处把好关。因为我们的目标是在时间节点内完成改造并一次试车成功。”周志全说道，而一旦失败了，对于项目组和706矿都是不小的损失。“科研任务有工业化的和非工业化的，前者要比后者压力大很多。我们这个项目由于不允许一点失误，所以比一般工业化的项目还难。”周志全感慨道。

　　在经历了一个月的施工改造和一周的调试平稳运行之后，项目组赶在706矿恢复生产前成功完成了任务，工业生产结果与预期的完全一致。这使企业享受到成果转化带来的效益。“采用这项技术后反萃取运行的稳定性与原先相比大大提高，节约了试剂消耗，萃余铀损失率降低90%，反萃取液铀浓度提高一倍以上，反萃取沉淀工序无废水排放。”周志全说道。

　　“这项技术的推广价值很大，只要是类似采用胺类萃取剂的反萃取都可以适用，现在已经可以应用到钨、钼的提炼上。”赵凤岐说。

　　机制：不唯结果论英雄

　　单级反萃取技术开发应用是核化冶院众多科研成果中的一个代表，该院现在已经集中精力开始撰写“十三五”时期技术创新的新篇章。核化冶院院长助理李伟才表示，化冶院的科研目标，一是提高铀的资源回收率，降低生产成本；二是致力于提高铀资源开发的环保技术水平，通过科研创新为建设技术先进的铀矿大基地提供保障。

　　而这些创新的源头活水则是长期的激励机制。核化冶院通过制度建设鼓励创新，在全院形成激励创新的氛围。院里一些大的科研项目及成果，其实起初都源于一些不太成熟的想法。李伟才提到，“我们现在的项目主要有国家支持的项目，如科技部、国防科工局的项目，其次是中核集团公司、地矿事业部的项目，第三就是院长基金项目。院长基金项目的设立旨在鼓励科研人员的奇思妙想，只要有好的想法，院里随时都可以拨经费开展前期研究，而且允许研究失败。对于获得奖项的项目参研人员，院里还会按照1：1的奖金配套给予奖励。”

　　“技术研发创新是我们的根本基因，我们希望科研人员开拓思路，充分发挥创造性。对于初期创新性研究，结果是否成功我们并不是特别在意，我们更重视思维方式上创造性与逻辑性的培养。在这样的思想指导下，不少之前看起来难以实现的技术后来都慢慢实现了。”李伟才说。（宁菁菁）