資源與環境約束下的中國磷礦資源需求探析

聶開省（甕福（集團）有限責任公司甕福磷礦穿巖洞礦，貴州 福泉550508）

資源與環境約束下的中國磷礦資源需求探析

聶開省（甕福（集團）有限責任公司甕福磷礦穿巖洞礦，貴州 福泉550508）

磷礦，即運用于經濟方面的磷酸鹽類礦物總稱，屬于一種非常重要的工農業礦物原料。磷礦資源是中國糧食安全、經濟運行安全的重要資源保障。本文探討了我國磷礦資源的存儲量與分布，以及我國當前背景下對于磷礦資源的實際需求，提出保障磷礦利用可持續發展的建議。

資源；環境約束；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資源，在全球的糧食生產、磷化學工業等領域中，都占據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，同時也是生命物質組成元素之一。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著信息傳遞、細胞代謝調控等重要作用，而磷是其基本成分，因而被稱為 “生命和思想的元素”。磷礦，則是被利用與經濟上磷酸鹽類礦物的總稱，是一種應用廣泛的工農業礦物原料。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，同時也被應用于醫藥、染料、陶瓷、化工、冶金、軍事等各個領域。保護磷礦資源，實現可持續的開發與利用，對于人們的生活生產而言，都具有重要意義。我國在世界上屬于磷礦資源生產大國，同時也是磷礦資源的消費大國，我國的磷肥產業更是迅猛發展起來，對于磷礦資源的消耗也日益增加，據推測，在10年之后，我國的磷礦可能耗盡，面臨非常嚴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個省、直轄市、自治區，相對集中在云南、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個省。據國家統計數據庫顯示，2011年，全國磷礦基礎儲量為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集中（見圖1）。

圖1 中國磷礦基礎儲量分布

在經濟意義上，國家統計局按照經濟發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儲量總計25.67億t，北方磷礦的基礎儲量總計3.27億t，南北方磷礦基礎儲量存在巨大差距；西部地區磷礦的基礎儲量為15.79億t，而較發達的東部地區僅有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，東部地區則相對貧瘠，造成“西富東貧”的格局。

貴州省以其獨特的地質環境，造就了豐富的礦產資源，成為我國的礦產資源大省之一。其礦產資源分布廣泛，礦種較多，成礦地質條件好，其中特色礦產在國內占有重要地位。貴州省磷礦資源豐富，是優勢礦種之一，它主要產于震旦系和寒武系，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，科學合理地利用這一礦產優勢，充分開發和綜合利用磷礦資源對貴州工業強省意見重大。

3.2 磷礦主要用途

磷是生物細胞質的重要組成元素，也是植物生長必不可少的一種元素。世界上84～90%的磷礦用于生產各種磷肥，3.3%生產飼料添加劑，4%生產洗滌劑，其余用于化工、輕工、國防等工業。中國的磷礦消費結構中磷肥占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。磷礦石破碎機和磷礦石粉碎機的差別是，前者生產顆粒較大，后者則相反；在冶金工業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、電性能優越，用于尖端技術中；氟磷灰石晶體是最理想的激光發射材料，磷酸鹽玻璃激光器已得到應用。

3.3 磷礦需求及保障分析

由于世界人口數量的激增，磷肥的使用隨之增加，以保障糧食供應力量能夠與需求相匹配。在2012年，世界磷肥（P2O5）的消費量已經達到4190萬t，以此推測到2016年結束，世界的磷肥消費可達到4530萬t。依據我國磷肥工業協會的統計計算，我國于2013年的磷肥總產量已經達到約1650萬t，而其中用于種植業的磷肥消費量則達到了1188萬t。通過計算預測，在未來五年的時間內，全球的磷肥年平均增長率約為2%，而消費的增加主要源于亞太地區。

中國當前的磷礦產量已經位居全球首位，并且基本上能夠滿足國內的生產需要，但近年來高濃度磷復肥市場需求持續上升，產量迅速增加，含量在30%以上的磷礦供應日趨緊張。為了滿足農業生產對磷肥的需要，預計今后20年全國的磷礦石消費量將進一步增長，以此為依據計算，全國的磷富礦資源將僅能夠滿足至2020年。由此可見，保護磷礦資源，通過合理的開發和利用方法，才能夠保障我國的國民經濟持續健康發展。

4 磷礦資源開發利用的建議

4.1 有序開發磷礦石資源

對于磷礦資源的開發，必須進行嚴格的控制，避免開采量的過快增長可能造成的資源保護壓力，同時避免導致下游產業價格過低、磷石膏固體廢棄物排放過多等問題。磷礦開發應當以《全國礦產資源規劃》等相關文件為依據，建立相應的限制開采制度，控制開采規模，從而達到限產保值的目的。

4.2 提升磷化產業綜合發展水平

國際磷礦石的價格已經達到國內價格的2.5倍，而國際的磷肥生產廠家仍然在抬高磷礦石的進口價格，以維持約18%的毛利率。該現象從側面體現出國內的磷肥企業在生產工藝和管理水平方面，落后于國外，同時也代表具有較大的利潤空間，因此可以通過提高磷礦價格與成本，逼迫國內的磷肥廠家積極改進生產技術，加強管理，淘汰落后技術提高產能，從而提高國內磷肥企業整體的競爭能力。

4.3 發展精細磷化工

我國當前的磷化工產業結構存在嚴重的不合理現象，如果以單位磷酸鹽產品的P2O5價值比為依據，則可以講磷化工產業布局劃分為上中下三層。底層為初級產品，包括黃磷、磷肥等，中層為大宗磷酸鹽，而最高層為有機、精細以及高純度的磷產品。我國的磷化工產品通常集中于中層或底層，精細產品較少。在這種情況下，中低端產品出現了嚴重的過剩問題，大量的高端產品需要依靠進口。因此，我國磷礦產業的當務之急在于發展精細磷化工，完善我國的磷化循環經濟產業體系，建設綠色的磷化工產業園。

4.4 加強資源節約與綜合利用

加強資源的節約型發展，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，還需要充分利用具有較高工業價值的共生、伴生礦產，對于短期無法實現綜合開發利用的礦產，或包含有用組成成分的尾礦等，可以采取暫時性的保護措施，一方資源流失浪費；②加強礦產資源的合理布局，科學劃分開發區域，合理設置礦業權，從而存進礦產的充分開發；③重視綜合開發利用水平的提高，通過加強礦山的標準化建設，提高磷礦開發技術與管理水平。

磷礦企業應當積極引入先進的科學技術，用以提高磷礦共（伴）生礦產資源的綜合開發利用，推進磷礦資源的集約利用與循環經濟發展，促進我國磷礦行業的可持續發展。

4.5 降低環境污染，恢復生態平衡

在開發磷礦的過程中，往往會產生大量的廢渣、廢水與廢氣，給周圍的生態環境造成了嚴重的影響，甚至引起環境破壞，引發水土流失、泥石流等地質災害。礦山企業在開采礦產的過程中，應當秉承保護自然、構建友好環境的理念，改變傳統的高能耗、高污染開采模式，選擇具有降低能耗、循環利用的生產方式，從而改善礦山開采可能造成的環境污染問題，建立補償機制以保證礦山生態環境的維護與恢復。

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，盡量將磷礦產業鏈中的廢氣、粉塵濃度等，控制在規定范圍以內；根據廢水的來源、實際污染程度和性質，采取治理措施，加強礦坑水、選礦回水的綜合利用，最終實現廢水的閉路循環；詳細勘察當地的圖紙狀況，通過必要的土壤改良實驗，了解土壤狀況，通過合理復墾的方式進行修復，從而保持礦區的土體生態穩定性，為后期的礦產開發創造良好的環境，最終實現礦山的開采、土地利用、植被恢復與經濟、生態的可持續發展。

4.6 加強科技研發與技術創新

大型磷化集團要十分注重科技研發與技術創新，建議以大型企業集團和磷化工業園區為依托，建設磷資源產業科技研發中心，針對磷化工企業采選加工過程中存在的問題進行研究，積極開發、引進并推廣新技術、新工藝與新設備，不斷加強中低品位磷礦采選技術研究，實行“全層開采，分級利用”。開展對深部開采遇到的防治水、巖爆、溫度升高等技術難題研究。加大重介質選礦和浮選攻關力度，降低人選經濟品位，提高磷礦回采率、選礦回收率。加強尾礦綜合利用和尾水集中回用，形成礦業開發的循環經濟生產模式。開展廢石、尾礦和磷石膏充填采空區技術的推廣應用，逐步解決磷礦廢物堆放對環境的影響，促進區域合作與互利共贏。

5 結語

鑒于我國近年來磷肥產業的發展趨勢，出現產能過剩、出口量持續增加等問題，導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，必須采取合理開發利用和保護措施，全面分析我國的磷礦資源需求形勢，從而采取有效的控制措施，以實現磷肥工業的可持續發展。

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[3]李 維，高 輝，羅英杰，等.國內外磷礦資源利用現狀、趨勢分析及對策建議[J].中國礦業，2015（6）：6～10.

P619.213

A

2095-2066（2016）22-0042-02

2016-7-12

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