磷矿资源的贫化对策与磷循环战略思考

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摘　要：介绍中国在全球磷矿资源贫化的大趋势下，怎样正确认识磷矿资源贫化的现状，介绍国内外为应对磷矿资源贫化做出的各种努力，对不同的贫化特性提出应对策略，针对我国磷矿资源利用率低、矿石品位低的特点，探讨从技术上、治理上、研发上进行推动。并就未来可持续发展道路上的磷循环战略进行思考，提出解决方案。

关键词：磷矿资源　贫化　对策　磷循环　战略　思考

磷矿资源是一种不可再生的资源，它为现代农业提供重要的肥料来源，目前，现代高科技还没有发展到能采用新的食品生产方式的阶段，磷矿资源依然是人类赖以生存和发展的重要资源之一。

然而，全球磷矿资源正在逐渐贫化，世界各国都在启动各种应急预案，以试图减轻磷矿资源贫化带来的危机，我国磷矿资源贫化也日趋严重，据资料显示：我国列入国家统计的磷矿石储量为133亿，但大部分磷矿却难选治，其中磷矿中低品位的占约90%，低品位的占50%。这些磷矿都含有大量杂质，采用普通的工艺难以获取优质的磷酸。由此可以看出，我国正面临着磷矿资源严重短缺的问题，如果不及时有效采取措施，针对各地不同的磷矿特点进行综合治理，实现技术创新，有效提高磷矿资源利用率，人类就要被迫面对更严峻的现实。

一、我国磷矿资源贫化现状及趋向

1.华中地区

位于华中地区的湖北省宜昌磷矿是省内最大的磷矿矿床，属于大型海相沉积型，面积约为300平方公里，地处湖北省远安县、宜昌、兴山境内。该矿带的磷矿反应活性好、储量大，但平均品位较低，为19.97%，硅含量高达60%。在该矿区存在较为严重的掠夺性开采现象，资源浪费严重，在开采中采富弃贫的现象普遍存在。

2.西南地区

我国西南地区磷矿资源较为密集，地处贵州省的开阳磷矿和瓮福磷矿也同样存在中小企业乱开采的现象，有一些矿山已经满目苍夷，甚至交通被不法企业阻断，矿区内正常的开采秩序被破坏，生态环境更是日渐恶化。不法开采者由于开采方法不科学、违规操作等，造成山体开裂，岩体稳定性被破坏，严重的地质灾害频发，威胁当地百姓的人身财产安全。

西南地区的云南省的磷矿资源储量位居全国第一，已探明的资源储量为106亿。但据专家预测，云南省的磷矿资源储量在2015年后将很难再满足云南省的建设和发展需要，倘若不及时采取有效措施进行综合治理，云南省的磷矿资源优势将很快消失。

3.伴生资源丰富

我国大多数磷矿资源都属于中低品位，大多伴有多种其他元素，例如含有碘、钾、硅、稀土等。这些元素有的是重要的战略性资源，如稀土支撑新兴技术的发展，是具有世界性优势的资源。我国现存的老的技术无法有效利用伴生资源，在磷矿中含有大量的伴生资源却没有得到充分的重视，导致伴生资源的浪费。

二、磷矿资源的贫化对策

1.技术推进磷酸工艺

磷酸的获取工艺一般是采用热法工艺，磷矿配料在电炉里面进行燃烧，获取气态的磷，再氧化被水吸收，获得磷酸。其中，磷矿在还原过程中的反应需要吸收大量热量，属于吸热反应，而氧化过程又会放出大量热量，而这些热量大多被冷水带走了，所以整个过程需要消耗大量的能量。

采用先进的技术，将磷矿的还原过程与氧化过程相结合，实现热能被利用自我实现加热过程，则不需要外界提供能量，这无疑是一项重大突破。

采用隧道窑是另外一个思路，设备更简单，料坯还可以做成一定的形状成为良好的建筑材料，还能避免物料的破损。

2.综合开发利用伴生资源

2.1湿法回收稀土

品位低的磷矿常含有伴生矿，当伴生矿元素颗粒比较大时，一般可以用选矿的方法来选择以进行综合利用。稀土矿是不可再生的重要资源，含有稀土元素的磷矿不仅可以用湿法生产出优质的磷酸，还可以综合利用获取优质石膏，制成优质的建筑材料。这种工艺的主要流程分为这样几步：

第一步：将含有稀土元素的磷矿石粉碎，放入磷酸反应器当中，经过脱磷之后，剩下的残渣富含伴生资源。

第二步：反应器在特殊场的作用下，对矿石进行选择性强化反应，反应速度加快。

第三步：清液和硫酸反应充分后获得石膏。这种工艺的特点是石膏纯净度高，在反应过程中杂志被基本去除，可提高建筑材料的质量。

2.2含钾磷矿的综合利用

含钾磷矿的综合利用难点在于通常使用的二水法工艺很难分解钾长石，而钾长石是含钾磷矿中钾的主要形态。目前，我国针对这一课题的主要研究方向有三种，第一是采用燃烧的方法，直接进入到二水工艺中，然后合成高硫含钾复合肥；第二是采用隧道窑煅烧，使用水形成硫酸钾盐，所剩的矿再经过二水工艺；第三是窑炉煅烧一次之后，直接形成含钾钙镁磷复合肥。

这三种工艺，其中第三种工艺由于经济实惠，能耗量小而最适合实现工业化。

三、磷循环战略思考

1.推动磷矿深度加工业发展

我国目前的磷矿资源开发与利用还停留在初步加工阶段，大部分磷矿资源直接以矿石的形式进行出口贸易到国外，然而，我国是农业大国，需要丰富的磷矿产品，大部分则需要依赖进口支撑，国内丰富的磷矿资源并没有体现价值所在。因此要积极推动磷矿的深度加工产业，推动磷精细产品的产业发展升级，将磷矿资源进行充分的深加工，以满足国内、国外市场的巨大需求，创造经济价值。

2.以市场经济手段调控资源开发利用

市场的问题就需要发挥市场经济的杠杆作用来调控解决，在矿山的开发利用、采矿权等方面要结合市场运作机制，用相应的经济政策来制约滥用资源现象。

3.加大研发投入

技术创新始终是推动磷矿资源综合利用的根本力量，要加大对磷矿资源勘探、开采、加工、综合利用等各个环节的研发力量，推动技术创新。首先，加大对我国西部地区的地质勘查力度，发掘新的矿产地，特别是在我国西南地区如川西、贵州等地。其次，研发并推广新的切实有效的采矿方法，不能采富弃贫，要综合开采，综合利用。第三，要研发新的磷矿提取方法，采用新工艺，节约能源消耗，综合利用伴生资源。第四，要注意磷矿资源的深度加工、二次加工，生产出符合市场需求的磷矿产品。

4.在立法和政策制定上坚持科学发展观

产业的发展离不开法律法规与政策的支持，要坚持走可持续发展道路，在资源的开采利用中要注意综合利用、综合治理，不能因为生产建设而破坏环境浪费资源。首先在立法上要严格贯彻科学发展观，对资源浪费和环境污染要严加整治，从严处罚；其次，在政策制定上要将当地的资源与环境问题列入考察指标；第三，在执行中要严格遵守各种规章制度，严格考核，合理布局，促进发展。

四、结语

当今世界，磷矿资源的贫化现象日益严重，我国应如何调和对磷矿产品的市场需求和磷矿资源的贫化之间的矛盾？首先要认清现实，找到矛盾的关键点，然后针对不同情况采取应对措施，本文以我国华中地区和西南地区的磷矿现状为例作出分析，提出在技术上推进磷酸工艺和综合利用伴生资源两个方向的思路。重点介绍了热法工艺获取硫酸，对含有稀土元素的磷矿可采用特殊工艺获得石膏，对含有钾的磷矿如何进行综合利用三个方面。对可持续发展观下的磷循环战略进行了思考，提出在生产上注重深加工，在市场上发挥经济杠杆作用，在技术上加大研发投入，在立法和政策上坚持科学发展观的几点建议。参考文献[1]尹学朗.磷矿资源潜能转化为经济发展动能[J].国土资源导刊（湖南），2012(9).[2]罗雪飞.基于新形势下我国磷矿资源现状及开发利用[J].中国石油和化工经济分析，2009(9).[3]聂永杰.磷矿资源管理的合理开发与应用[J].中国科技博览，2012(17).[4]王秋菊，邓克勇.贵州省磷矿资源开发利用现状及建议[J].贵州地质，2011(3).