磷矿：寻找“脱贫”之路——关注中国磷矿开发问题

□《中国国土资源报》记者 丁全利

磷矿：寻找“脱贫”之路
——关注中国磷矿开发问题

□《中国国土资源报》记者 丁全利

作为磷肥的主要原料，磷矿是经济发展不可或缺的重要资源。不久前，以推动磷矿行业技术进步为宗旨的全球性专业会议——第六届世界磷矿加工大会在云南省昆明市召开，传递出诸多有关中国磷矿开发的新信息和新思路。期间，记者深入会场，倾听、感受着来自世界各国专家学者、企业家的激越心声……

粮食增产的“功臣”

据统计，中国是世界上最大的磷矿消费国之一，2009年磷矿石产量超过6000万吨。

或许有人会问：埋藏在地下的那些灰色、黄色、褐色的磷矿石，与我们的生活有什么关系？

国土资源部信息中心的一位专家告诉记者，在世界上，磷矿有四大用途：制造磷肥，生产动物饲料，用于食品工业以及用于工业生产。据统计，目前世界上68%的磷矿石用于生产固体磷肥，8%用于生产动物饲料，8%用于食品工业，其余16%则用于工业生产如洗涤剂、金属表面处理。而在中国，绝大部分的磷矿石都用来制造磷肥。

统计数据表明，中国磷矿资源80%以上用做磷肥，粮食增产量的35%～40%由施用化肥获得，中国粮食的稳定增长使占世界9%的耕地养活了世界上20%多的人口。

“中国是人口大国，土地特别是可耕地有限。主要农业产区像长江中下游平原、黄河、珠三角平原是冲积平原，其地质背景是磷、钾元素少。用这样的土地养育13亿人口，必然需要大量的磷矿资源来发展农业。”中国矿业联合会常务副会长曾绍金说，“可以说，磷矿资源是国家重要的战略资源，在磷化学工业和国家粮食生产安全中占有极其重要的地位和作用。”

随着中国社会经济的快速发展，中国已成为世界磷矿、磷肥、磷化工的生产大国，磷矿资源消费量位居世界第一。截至2009年年底，中国磷肥产能达2000万吨五氧化二磷左右，其中，高浓度磷复肥产量达到1450万吨五氧化二磷，居世界第一。

“贫穷”的磷矿大国

世界磷矿资源分布广泛，几乎所有国家都有，但分布不平衡，70%的磷矿资源集中在摩洛哥和西撒哈拉、中国、南非、美国。截至2009年年底，我国磷资源储量为178.6亿吨，仅次于摩洛哥，居世界第二位，共有磷矿产地530多处。

凭借着丰富的磷矿资源，目前中国磷肥供应市场比较充足，基本不需要进口。但问题是，中国的磷矿开发并不乐观，因为，我国磷资源有两个明显的“缺陷”，让磷矿开发利用一直并不顺畅。

第一个特点是分布相对集中。我国磷矿保有储量主要分布在云南、贵州、湖北、湖南、四川五省的8个区域内，其中，云南查明磷矿资源储量42.4亿吨，居全国第一。

第二个特点是中低品位的磷矿多，富矿少。在我国的磷矿中，五氧化二磷大于30%的富矿只占8.5%，不能直接利用的中低品位磷资源占90%以上。

我国著名的选矿工程专家、中国工程院院士余永富告诉记者，近百年来，磷矿资源的开采大都优先开发和使用五氧化二磷大于30%的富矿，导致中高品位的磷矿石富矿越来越少，贫矿所占比例越来越高。而中低品位磷矿石需经过选矿富集，才能生产出合格的磷精矿，以供使用。其实，对于世界而言，磷矿也并没有富足到可以“采富弃贫”。由于磷矿资源缺乏相应的替代品种，目前世界上可供经济开采的磷矿资源仅够使用50年，所以现在不论是富矿多的摩洛哥还是贫矿多的中国、美国等国都非常关注磷矿选矿。

特殊的“中国磷矿”

中国磷矿是世界上难选的磷矿石！

对此，一位专家是这样诠释的：中国磷矿与世界其他产磷国相比，在矿石性质、类型、品质和可选性等方面都存在着较大的差异，普遍含有较高的氧化镁、三氧化二铝和三氧化二铁等有害杂质。磷矿物和脉石矿物共生紧密，嵌布粒度细，绝大部分磷矿必须经过选矿富集才能为后续深加工所利用。

当然，“中国磷矿”最突出的特点是易选的矿少，难选的矿多。磷矿石按地质成因主要可分为磷灰石矿、磷灰岩矿、磷块岩矿三种。我国磷矿以难选的沉积型磷块岩（即胶磷矿）为主。专家介绍，在中国磷矿探明储量中，沉积型磷块岩（胶磷矿）多，占全国总储量的80%以上，其大部分为中低品位矿，同时中国磷矿90%是高镁磷矿，其矿石中有用矿物的粒度细，和脉石结合紧密，不易解离，一般需要磨细到200目颗粒占90%以上才能单体解离。

此外，由于中国磷矿床大部分成矿时代久远，埋藏深，岩化作用强，矿石胶结致密，且有75%以上的矿层为薄至中厚层分布，通过倾斜至缓倾斜方式采出。这种特征给磷矿开采带来一系列技术难题，往往造成开采损失率高、贫化率高和资源回收率低等问题。

中国磷矿开采分为露天和地下开采两种，其中，地下开采约占60%，露天开采约占40%。目前，大型露天磷矿回采率可达到95%～98%，部分中小型露天磷矿回采率为70%左右。地下开采的回采率一般在60%～70%之间，贵州开磷集团的回采率可达到80%左右，大部分小型磷矿山的回采率仅为50%左右。

中国磷矿开发的“主症候”

目前，中国磷矿开采企业有300多家，年开采总规模达6600多万吨。随着大型关键设备的研制与应用，中国磷肥装置的国产化、大型化取得突破性进展，年产30万吨磷酸、60万吨磷铵、配套的80万吨硫磺制酸装置全部实现了国产化。湿法磷酸生产的磷收率一般可达到96%以上。

在磷矿开采方面，磷矿开采的小型矿山比较多，大中型矿山较少，采选技术、管理和装备水平参差不齐，直接影响到规模化开采、集约化经营的整体效益发挥；受市场和开采条件的限制，还存在着采易弃难、采富弃贫等现象；对磷资源可持续开发的长远规划、有序接替等，需要进一步做好统筹考虑。

在提高磷资源回采率方面，除大中型磷矿采选企业外，小型磷矿采矿企业缺乏选矿加工技术和能力，致使大量中低品位磷矿石未能得到选矿加工利用，造成磷矿资源的浪费。

在选矿方面，资源综合开发利用水平有待进一步提高。磷矿伴生和共生的砷、铁、钛、稀土、铟、锗等高附加价值的元素，由于技术研究开发不够，这些共、伴生资源还没有得到综合利用；磷矿石产品的合理利用有待改善。

此外，在磷肥、磷化工方面，湿法磷酸净化技术和精细磷化工加工技术相对薄弱，难生产高端、高精细的磷化工产品；磷化工产品结构不够合理，低附加值的无机磷化工产品比例过大，高附加值的有机磷化工产品比例较小；磷化工企业的生产技术和原料路线较落后，精、深加工能力差，机械化和自动化程度较低。

攻坚克难“技术为王”

“随着高品位磷矿资源的急剧减少和资源的日益贫化，我国正逐步从以富矿开发为主转向中低品位磷矿开发为主的时代。”磷矿加工专家张文学说。

磷矿年采选能力1200万吨，亚洲第一、世界第二的磷矿企业云天化集团总经理他盛华说：“中低品位磷矿资源的综合利用是我们亟待攻克的难题，近年来虽然进行了大量探索，中低品位胶磷矿浮选技术取得重大进展，但相关技术的开发还需要进一步突破。”

这些亟待开发的技术具体有哪些呢？

比如，准确采矿。据介绍，美国磷矿采矿是根据岩性了解磷矿赋存状态，打钻、布孔。一旦知道成矿情况，就能更好地采矿。在美国，准确采矿的话，可增产9%。

再比如，用新技术新方法更好地了解磷矿物，为提高资源回收率奠定技术基础。来自美国犹他大学的米勒教授告诉记者，要维持现在的磷矿消费速度，必须解决许多技术问题。传统的成熟的矿物离解度分析是二维的分析。可以尝试不同的方法，用X光显微全息三维分析可获得许多数据：可以了解矿物颗粒的图像、了解其空间信息，达到微米级的分析。通过浮选前后颗粒离解度的分析，能较好地了解回收率的情况。

全速驶入磷矿开发新时代

据介绍，中国磷矿资源开发利用的未来趋势是：资源综合高效利用；发展矿业循环经济；矿业开发与环境更加和谐；高效、清洁的采选工艺技术得到广泛应用；企业自主创新能力不断增强。

从政府层面上讲，通过方针、政策、措施的推进，实施磷资源开发加工行业整合重组，构建“有序有偿、供需平衡、结构优化、集约高效”的磷资源开发利用的新格局。国家已将磷矿资源高效开发利用列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要》优先发展，通过建设“国家工程技术研究中心”、“技术创新战略联盟”推进磷资源开发利用。《全国矿产资源规划》提出了建立磷资源综合开发利用循环经济示范工程的规划，加强地质勘查的基础性、先行性工作。

从企业层面上讲，遵照优势资源向优势产业聚集、优势生产要素向优势企业聚集的原则，发展壮大生产规模化、经营集约化、技术集成化的大型磷矿、磷复肥、磷化工企业集团。推行安全高效的磷矿开采技术，将传统、粗放、集中度低的“采富弃贫，采易弃难”逐步转向“贫富兼采，全层开采”，不断提高资源回采率和开发利用率。磷矿资源将逐步从以富矿开采为主转向以中低品位磷矿开发为主的时代，中低品位磷矿采选开发利用将成为主流。

别让环境因磷而“受伤”

从整个自然环境系统来看，磷矿资源开发的未来面临着更深层次的新挑战。

可以说，今后世界磷矿选矿将面临来自环境的新挑战：第一，磷的浮选是复杂的，它具有非常高的溶解度，因而磷矿选矿要做大量的实验室工作和现场工作；第二，磷加工后的废渣废水对土地造成污染，不会在短期消退，可保留50年甚至更长时间，所以，磷的加工中水的回收是一个非常重要的问题。

一位中国专家指出，在自然生态系统中，磷的循环过程是最慢的物质循环过程之一，磷是一种难以再生的稀缺资源，对磷资源开发利用应有忧患意识，要切实加强宏观调控、行业自律，建立全国磷矿资源信息系统，完善超大型矿床采选与合理开发新技术，提高磷矿资源的回采率和综合利用率。

随着国家“循环经济、低碳经济”的发展，人们期待着，新技术、新思路将开启磷矿资源利用又一个光明的新时代。