資源與環(huán)境約束下的中國磷礦資源需求探析

聶開?。óY福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司甕福磷礦穿巖洞礦，貴州 福泉550508）

資源與環(huán)境約束下的中國磷礦資源需求探析

聶開?。óY福（集團(tuán)）有限責(zé)任公司甕福磷礦穿巖洞礦，貴州 福泉550508）

磷礦，即運(yùn)用于經(jīng)濟(jì)方面的磷酸鹽類礦物總稱，屬于一種非常重要的工農(nóng)業(yè)礦物原料。磷礦資源是中國糧食安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行安全的重要資源保障。本文探討了我國磷礦資源的存儲(chǔ)量與分布，以及我國當(dāng)前背景下對(duì)于磷礦資源的實(shí)際需求，提出保障磷礦利用可持續(xù)發(fā)展的建議。

資源；環(huán)境約束；磷礦資源；需求

1 引言

磷礦資源是一種不可再生的自然礦產(chǎn)資源，在全球的糧食生產(chǎn)、磷化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中，都占據(jù)了極其重要的地位與作用。磷礦石往往被用來提取磷資源，然后通過必要的加工程序，將其加工成為磷肥與磷化工產(chǎn)品，因而其需求具有剛性特征。

2 中國磷礦資源

磷，作為一種次要造巖元素，同時(shí)也是生命物質(zhì)組成元素之一。在生命組成中，核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）的基本組成單位核苷酸承擔(dān)著信息傳遞、細(xì)胞代謝調(diào)控等重要作用，而磷是其基本成分，因而被稱為 “生命和思想的元素”。磷礦，則是被利用與經(jīng)濟(jì)上磷酸鹽類礦物的總稱，是一種應(yīng)用廣泛的工農(nóng)業(yè)礦物原料。磷礦資源往往被用于制作磷肥，或者提取赤磷、黃磷、磷酸和其他磷酸鹽化合物，同時(shí)也被應(yīng)用于醫(yī)藥、染料、陶瓷、化工、冶金、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。保護(hù)磷礦資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的開發(fā)與利用，對(duì)于人們的生活生產(chǎn)而言，都具有重要意義。我國在世界上屬于磷礦資源生產(chǎn)大國，同時(shí)也是磷礦資源的消費(fèi)大國，我國的磷肥產(chǎn)業(yè)更是迅猛發(fā)展起來，對(duì)于磷礦資源的消耗也日益增加，據(jù)推測(cè)，在10年之后，我國的磷礦可能耗盡，面臨非常嚴(yán)峻的磷礦資源短缺問題。

3 我國磷礦的分布格局

3.1 我國磷礦的地理分布

中國磷礦廣泛分布于28個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，相對(duì)集中在云南、貴州、四川、湖北和湖南5省，且五氧化二磷大于30%的富礦幾乎全部集中于這5個(gè)省。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫顯示，2011年，全國磷礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量為28.93億t，其中云南省占有22.19%，四川省占有11.86%，貴州省占有18.25%，湖北省占28.31%，湖南省占有4.87%，共85.48%，可見，我國磷礦資源分布相對(duì)集中（見圖1）。

圖1 中國磷礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量分布

在經(jīng)濟(jì)意義上，國家統(tǒng)計(jì)局按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展的程度將我國分為中、東、西部三大塊。2011年，我國南方磷礦的基礎(chǔ)儲(chǔ)量總計(jì)25.67億t，北方磷礦的基礎(chǔ)儲(chǔ)量總計(jì)3.27億t，南北方磷礦基礎(chǔ)儲(chǔ)量存在巨大差距；西部地區(qū)磷礦的基礎(chǔ)儲(chǔ)量為15.79億t，而較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)僅有2.69億t。由此可見，北方磷礦稀少，資源大多集中在南方，南多北少，分布過于集中；西部擁有云南、貴州等磷礦資源豐富的省份，磷礦資源豐富，東部地區(qū)則相對(duì)貧瘠，造成“西富東貧”的格局。

貴州省以其獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境，造就了豐富的礦產(chǎn)資源，成為我國的礦產(chǎn)資源大省之一。其礦產(chǎn)資源分布廣泛，礦種較多，成礦地質(zhì)條件好，其中特色礦產(chǎn)在國內(nèi)占有重要地位。貴州省磷礦資源豐富，是優(yōu)勢(shì)礦種之一，它主要產(chǎn)于震旦系和寒武系，礦床類型為沉積型礦床。截止2009年12月底，全省磷礦累計(jì)查明資源量約為23億多噸，消耗資源量約為：1.9億t，保有資源量約為21億多噸，其中已占用保有資源量為：6.5億多噸，未占用保有資源量為：15億多噸，壓覆資源量為：1053千t。貴州是磷礦大省，科學(xué)合理地利用這一礦產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，充分開發(fā)和綜合利用磷礦資源對(duì)貴州工業(yè)強(qiáng)省意見重大。

3.2 磷礦主要用途

磷是生物細(xì)胞質(zhì)的重要組成元素，也是植物生長(zhǎng)必不可少的一種元素。世界上84～90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥，3.3%生產(chǎn)飼料添加劑，4%生產(chǎn)洗滌劑，其余用于化工、輕工、國防等工業(yè)。中國的磷礦消費(fèi)結(jié)構(gòu)中磷肥占71%，黃磷占7%，磷酸鹽占6%，磷化物占16%。

磷礦石的用途較多，可以制取磷肥，也可以制取純磷（黃磷、赤磷）、磷酸及其它化工原料。含氟的磷礦石，在制肥過程中，還可以回收氟；赤磷可做火柴的原料；黃磷有劇毒，可以制造農(nóng)藥。磷酸是制取高效磷肥及各種磷酸鹽的原料。磷酸鹽用于制糖、陶瓷、玻璃、紡織等工業(yè)上，如磷酸鈉，磷酸二氫鈉可做凈化鍋爐用水的凈化劑，后者還可以制造人造絲；六聚偏磷酸鈉可做水的軟化劑和金屬防腐劑。磷礦石破碎機(jī)和磷礦石粉碎機(jī)的差別是，前者生產(chǎn)顆粒較大，后者則相反；在冶金工業(yè)中煉制磷青銅等都要用磷；磷酸二氫鋁膠材料耐火度高、耐沖擊性好、耐腐蝕性強(qiáng)、電性能優(yōu)越，用于尖端技術(shù)中；氟磷灰石晶體是最理想的激光發(fā)射材料，磷酸鹽玻璃激光器已得到應(yīng)用。

3.3 磷礦需求及保障分析

由于世界人口數(shù)量的激增，磷肥的使用隨之增加，以保障糧食供應(yīng)力量能夠與需求相匹配。在2012年，世界磷肥（P2O5）的消費(fèi)量已經(jīng)達(dá)到4190萬t，以此推測(cè)到2016年結(jié)束，世界的磷肥消費(fèi)可達(dá)到4530萬t。依據(jù)我國磷肥工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，我國于2013年的磷肥總產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到約1650萬t，而其中用于種植業(yè)的磷肥消費(fèi)量則達(dá)到了1188萬t。通過計(jì)算預(yù)測(cè)，在未來五年的時(shí)間內(nèi)，全球的磷肥年平均增長(zhǎng)率約為2%，而消費(fèi)的增加主要源于亞太地區(qū)。

中國當(dāng)前的磷礦產(chǎn)量已經(jīng)位居全球首位，并且基本上能夠滿足國內(nèi)的生產(chǎn)需要，但近年來高濃度磷復(fù)肥市場(chǎng)需求持續(xù)上升，產(chǎn)量迅速增加，含量在30%以上的磷礦供應(yīng)日趨緊張。為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)磷肥的需要，預(yù)計(jì)今后20年全國的磷礦石消費(fèi)量將進(jìn)一步增長(zhǎng)，以此為依據(jù)計(jì)算，全國的磷富礦資源將僅能夠滿足至2020年。由此可見，保護(hù)磷礦資源，通過合理的開發(fā)和利用方法，才能夠保障我國的國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

4 磷礦資源開發(fā)利用的建議

4.1 有序開發(fā)磷礦石資源

對(duì)于磷礦資源的開發(fā)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免開采量的過快增長(zhǎng)可能造成的資源保護(hù)壓力，同時(shí)避免導(dǎo)致下游產(chǎn)業(yè)價(jià)格過低、磷石膏固體廢棄物排放過多等問題。磷礦開發(fā)應(yīng)當(dāng)以《全國礦產(chǎn)資源規(guī)劃》等相關(guān)文件為依據(jù)，建立相應(yīng)的限制開采制度，控制開采規(guī)模，從而達(dá)到限產(chǎn)保值的目的。

4.2 提升磷化產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展水平

國際磷礦石的價(jià)格已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)價(jià)格的2.5倍，而國際的磷肥生產(chǎn)廠家仍然在抬高磷礦石的進(jìn)口價(jià)格，以維持約18%的毛利率。該現(xiàn)象從側(cè)面體現(xiàn)出國內(nèi)的磷肥企業(yè)在生產(chǎn)工藝和管理水平方面，落后于國外，同時(shí)也代表具有較大的利潤(rùn)空間，因此可以通過提高磷礦價(jià)格與成本，逼迫國內(nèi)的磷肥廠家積極改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)管理，淘汰落后技術(shù)提高產(chǎn)能，從而提高國內(nèi)磷肥企業(yè)整體的競(jìng)爭(zhēng)能力。

4.3 發(fā)展精細(xì)磷化工

我國當(dāng)前的磷化工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的不合理現(xiàn)象，如果以單位磷酸鹽產(chǎn)品的P2O5價(jià)值比為依據(jù)，則可以講磷化工產(chǎn)業(yè)布局劃分為上中下三層。底層為初級(jí)產(chǎn)品，包括黃磷、磷肥等，中層為大宗磷酸鹽，而最高層為有機(jī)、精細(xì)以及高純度的磷產(chǎn)品。我國的磷化工產(chǎn)品通常集中于中層或底層，精細(xì)產(chǎn)品較少。在這種情況下，中低端產(chǎn)品出現(xiàn)了嚴(yán)重的過剩問題，大量的高端產(chǎn)品需要依靠進(jìn)口。因此，我國磷礦產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急在于發(fā)展精細(xì)磷化工，完善我國的磷化循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系，建設(shè)綠色的磷化工產(chǎn)業(yè)園。

4.4 加強(qiáng)資源節(jié)約與綜合利用

加強(qiáng)資源的節(jié)約型發(fā)展，主要從以下方面著手：①提高資源的綜合利用，在控制磷礦開采的同時(shí)，還需要充分利用具有較高工業(yè)價(jià)值的共生、伴生礦產(chǎn)，對(duì)于短期無法實(shí)現(xiàn)綜合開發(fā)利用的礦產(chǎn)，或包含有用組成成分的尾礦等，可以采取暫時(shí)性的保護(hù)措施，一方資源流失浪費(fèi)；②加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的合理布局，科學(xué)劃分開發(fā)區(qū)域，合理設(shè)置礦業(yè)權(quán)，從而存進(jìn)礦產(chǎn)的充分開發(fā)；③重視綜合開發(fā)利用水平的提高，通過加強(qiáng)礦山的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高磷礦開發(fā)技術(shù)與管理水平。

磷礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，用以提高磷礦共（伴）生礦產(chǎn)資源的綜合開發(fā)利用，推進(jìn)磷礦資源的集約利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)我國磷礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.5 降低環(huán)境污染，恢復(fù)生態(tài)平衡

在開發(fā)磷礦的過程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣、廢水與廢氣，給周圍的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，甚至引起環(huán)境破壞，引發(fā)水土流失、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。礦山企業(yè)在開采礦產(chǎn)的過程中，應(yīng)當(dāng)秉承保護(hù)自然、構(gòu)建友好環(huán)境的理念，改變傳統(tǒng)的高能耗、高污染開采模式，選擇具有降低能耗、循環(huán)利用的生產(chǎn)方式，從而改善礦山開采可能造成的環(huán)境污染問題，建立補(bǔ)償機(jī)制以保證礦山生態(tài)環(huán)境的維護(hù)與恢復(fù)。

具體措施如下：將磷廢渣回收利用，用于磷石膏砌塊與水泥熟料的燒制；采取灑水、噴霧與除塵措施，盡量將磷礦產(chǎn)業(yè)鏈中的廢氣、粉塵濃度等，控制在規(guī)定范圍以內(nèi)；根據(jù)廢水的來源、實(shí)際污染程度和性質(zhì)，采取治理措施，加強(qiáng)礦坑水、選礦回水的綜合利用，最終實(shí)現(xiàn)廢水的閉路循環(huán)；詳細(xì)勘察當(dāng)?shù)氐膱D紙狀況，通過必要的土壤改良實(shí)驗(yàn)，了解土壤狀況，通過合理復(fù)墾的方式進(jìn)行修復(fù)，從而保持礦區(qū)的土體生態(tài)穩(wěn)定性，為后期的礦產(chǎn)開發(fā)創(chuàng)造良好的環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)礦山的開采、土地利用、植被恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

4.6 加強(qiáng)科技研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新

大型磷化集團(tuán)要十分注重科技研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新，建議以大型企業(yè)集團(tuán)和磷化工業(yè)園區(qū)為依托，建設(shè)磷資源產(chǎn)業(yè)科技研發(fā)中心，針對(duì)磷化工企業(yè)采選加工過程中存在的問題進(jìn)行研究，積極開發(fā)、引進(jìn)并推廣新技術(shù)、新工藝與新設(shè)備，不斷加強(qiáng)中低品位磷礦采選技術(shù)研究，實(shí)行“全層開采，分級(jí)利用”。開展對(duì)深部開采遇到的防治水、巖爆、溫度升高等技術(shù)難題研究。加大重介質(zhì)選礦和浮選攻關(guān)力度，降低人選經(jīng)濟(jì)品位，提高磷礦回采率、選礦回收率。加強(qiáng)尾礦綜合利用和尾水集中回用，形成礦業(yè)開發(fā)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式。開展廢石、尾礦和磷石膏充填采空區(qū)技術(shù)的推廣應(yīng)用，逐步解決磷礦廢物堆放對(duì)環(huán)境的影響，促進(jìn)區(qū)域合作與互利共贏。

5 結(jié)語

鑒于我國近年來磷肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，出現(xiàn)產(chǎn)能過剩、出口量持續(xù)增加等問題，導(dǎo)致磷礦資源大量消耗，而我國的磷礦資源豐而不富，因此保障程度很不樂觀，必須采取合理開發(fā)利用和保護(hù)措施，全面分析我國的磷礦資源需求形勢(shì)，從而采取有效的控制措施，以實(shí)現(xiàn)磷肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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A

2095-2066（2016）22-0042-02

2016-7-12

聶開省（1981-），男，漢族，貴州畢節(jié)人，工程師，碩士，主要從事礦山技術(shù)工作。