| 磷肥生產(chǎn)的主要原料是磷礦和硫酸，隨著中國(guó)磷肥工業(yè)的快速發(fā)展，磷肥生產(chǎn)原料的供應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)緊張局面，不可再生的磷礦資源已經(jīng)成為中國(guó)重要的戰(zhàn)略性資源之一。中國(guó)生產(chǎn)硫酸的硫資源主要來(lái)自硫鐵礦、冶煉煙酸和進(jìn)口硫磺，與國(guó)外硫酸生產(chǎn)原料主要為硫磺有較大不同。中國(guó)硫磺資源比較貧乏，硫酸生產(chǎn)對(duì)進(jìn)口硫磺依存度較高。因此，為保證中國(guó)磷肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我們需要對(duì)磷肥生產(chǎn)所需原料——磷礦資源和硫資源的儲(chǔ)量、特點(diǎn)及保障能力有比較清楚的認(rèn)識(shí)，具體分析如下：
磷礦資源
資源現(xiàn)狀 中國(guó)磷礦資源比較豐富，已探明資源總量?jī)H次于摩洛哥，位居世界第二位。據(jù)全國(guó)礦產(chǎn)儲(chǔ)量通報(bào)報(bào)道，截止2004年底，全國(guó)共有礦產(chǎn)地440處，其中大型礦72處，中型礦137處，分布在全國(guó)27個(gè)省市自治區(qū)，查明資源儲(chǔ)量163.40億噸，其中基礎(chǔ)儲(chǔ)量38.94億噸，資源量124.46億噸，目前可采儲(chǔ)量18.92億噸。
中國(guó)除西藏外均已發(fā)現(xiàn)磷礦，相對(duì)集中的地區(qū)為云南、貴州、四川、湖北和湖南五省，五省磷礦資源儲(chǔ)量占全國(guó)的75％，且P2O5大于30%的富礦也幾乎全部集中于這五個(gè)省。磷礦分布的區(qū)域主要有如下8個(gè)：云南滇池地區(qū)，貴州開陽(yáng)地區(qū)、甕福地區(qū)，四川金河-清平地區(qū)、馬邊地區(qū)和湖北宜昌地區(qū)、胡集地區(qū)、�？档貐^(qū)。從總體上看，中國(guó)磷礦資源分布極不平衡，探明儲(chǔ)量南多北少、西多東少，大型磷礦及富礦高度集中在西南部地區(qū)。中國(guó)磷礦資源總體上具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)：
一是儲(chǔ)量較大，分布集中。中國(guó)探明的資源儲(chǔ)量比較豐富，但大部分地區(qū)所需磷礦均依賴云、貴、川三省供應(yīng)，從而造成了中國(guó)“南磷北運(yùn)，西磷東調(diào)”的局面，給交通運(yùn)輸、企業(yè)原料供應(yīng)、生產(chǎn)成本帶來(lái)較大影響。
二是中低品位礦多，富礦少。中國(guó)磷礦品位較差，P2O5平均含量在17％左右，富礦磷礦石只有13.83億噸，占磷礦石總量的約8.5％，并主要分布在云、貴、鄂三省。因此，中國(guó)大部分的磷礦必須經(jīng)過選礦富集后才能滿足磷酸和高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)的需求。
三是難選礦多，易選礦少。在中國(guó)磷礦探明儲(chǔ)量中，沉積型磷塊巖（膠磷礦）多，占全國(guó)總儲(chǔ)量的85%，其大部分為中低品位礦石。同時(shí)中國(guó)磷礦90%是高鎂磷礦，其礦石中有用礦物的粒度細(xì)，和脈石結(jié)合緊密，不易解離，一般需要磨細(xì)到200目顆粒占90%以上才能單體解離。因此，中國(guó)磷礦是世界上難選的磷礦石之一。
四是礦床開采難度大。中國(guó)磷礦床大部分成礦時(shí)代久遠(yuǎn)，埋藏深，巖化作用強(qiáng)，礦石膠結(jié)致密，且約有75%以上的礦層為薄至中厚層分布，通過傾斜至緩傾斜方式采出。這種特征給磷礦開采帶來(lái)一系列技術(shù)難題，往往造成損失率高、貧化率高和資源回收率低等問題。
開采和加工利用現(xiàn)狀 改革開放以來(lái)，為改善中國(guó)化肥消費(fèi)結(jié)構(gòu)中氮磷鉀比例失調(diào)的狀況，國(guó)家大力增加磷肥生產(chǎn)能力，已先后建成了云南昆陽(yáng)，貴州開陽(yáng)、甕福，湖北荊襄、宜昌，四川金河－清平六大磷礦生產(chǎn)基地，形成了大中小礦山共同發(fā)展的局面。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2000年中國(guó)磷礦石產(chǎn)量為1937萬(wàn)噸（以P2O5含量30%的標(biāo)礦計(jì)），2005年則達(dá)到3045萬(wàn)噸，僅次于美國(guó)，居世界第二位。
中國(guó)磷礦主要開采省份是云南、貴州、湖北和四川，2005年上述四省磷礦石產(chǎn)量約占全國(guó)產(chǎn)量的98%。
目前中國(guó)磷礦開發(fā)利用存在的主要問題：一是磷礦企業(yè)整體規(guī)模小、經(jīng)濟(jì)效益差。美國(guó)、摩洛哥和前蘇聯(lián)的磷礦企業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量多在300萬(wàn)噸/年以上，中國(guó)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量多，但規(guī)模小，多數(shù)是生產(chǎn)能力在20萬(wàn)噸/年以下的小型企業(yè)。2004年，全國(guó)磷礦山企業(yè)420個(gè)，其中大型9個(gè)，中型26個(gè)，小型291個(gè)，小礦94個(gè)。云、貴、川、鄂四大產(chǎn)磷省份，大中型磷礦山也僅占全部礦山總數(shù)的3.9%。中國(guó)磷礦生產(chǎn)企業(yè)排名前四位的分別為云南磷化學(xué)工業(yè)集團(tuán)公司、宏福實(shí)業(yè)開發(fā)有限公司、湖北荊襄化工集團(tuán)和開磷集團(tuán)，其生產(chǎn)能力分別為600萬(wàn)噸/年、330萬(wàn)噸/年、300萬(wàn)噸/年和250萬(wàn)噸/年；二是磷礦企業(yè)裝備簡(jiǎn)陋，管理落后，資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。目前國(guó)外礦山企業(yè)采礦已實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械化，選礦實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模和微機(jī)程序控制。而中國(guó)除少數(shù)國(guó)有大型企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、半機(jī)械化以外，中小型企業(yè)特別是地方小型及集體企業(yè)，除配備有少量的鏟、裝、運(yùn)設(shè)備外，主要以人工開采為主，裝備和技術(shù)水平仍停留在國(guó)外上世紀(jì)三四十年代的水平，基本處于無(wú)序開采狀態(tài)，亂挖濫采、采易棄難、采富棄貧現(xiàn)象嚴(yán)重，資源利用率很低，造成資源的破壞和浪費(fèi)。如湖北宜昌目前的中小礦山，在采1噸富礦的同時(shí)約9噸貧礦的儲(chǔ)量資源被浪費(fèi)掉；三是亂采濫挖現(xiàn)象在局部地區(qū)依然存在。由于個(gè)別地區(qū)地方保護(hù)主義嚴(yán)重，小礦亂采濫挖、與國(guó)有礦山爭(zhēng)搶資源的現(xiàn)象仍然存在。此外大礦小開、礦區(qū)被分割肢解的問題也很突出；四是磷礦加工不合理，造成優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費(fèi)。由于中國(guó)磷礦價(jià)格相對(duì)較低，沒有拉開等級(jí)檔次，在優(yōu)質(zhì)磷礦富產(chǎn)地區(qū)，存在磷富礦“優(yōu)礦劣用”、“高質(zhì)低用”的現(xiàn)象，相當(dāng)一部分適用于生產(chǎn)高濃度磷復(fù)肥的優(yōu)質(zhì)磷礦被用來(lái)生產(chǎn)黃磷和低濃度磷肥，造成有限的優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年全國(guó)磷礦加工企業(yè)使用的磷礦品位為23.4%（P2O5含量），1998年陡然上升到28.9%，1999年以后則高達(dá)30%以上，嚴(yán)重到了中、低品位磷礦基本遺棄的程度。
供應(yīng)保障能力 中國(guó)磷礦石消費(fèi)領(lǐng)域主要是磷肥、黃磷和飼料磷酸氫鈣，還有一些磷礦石直接出口。其消費(fèi)構(gòu)成為：磷肥約占70％～80％，黃磷占10％～15％，飼鈣占6％左右，出口占4％左右。2000～2005年中國(guó)磷礦表觀消費(fèi)總量及各種產(chǎn)品消耗磷礦量見圖1。
根據(jù)中國(guó)磷礦石各主要加工產(chǎn)品未來(lái)需求預(yù)測(cè)，并考慮一定數(shù)量的磷礦石出口，到2010年和2015年中國(guó)磷礦石需求總量將分別達(dá)到6380萬(wàn)噸和6826萬(wàn)噸。屆時(shí)各種產(chǎn)品需求量及對(duì)磷礦石需求量的預(yù)測(cè)見下表。
除少數(shù)大中型磷礦企業(yè)外，中國(guó)數(shù)量較多的小型礦山的磷礦回采率很低，目前中國(guó)磷礦整體利用率大約僅有65％左右。據(jù)此推算，中國(guó)現(xiàn)有11.08億噸磷富礦資源僅可開發(fā)利用到2015年，18.92億噸磷礦可采儲(chǔ)量可開發(fā)利用到2022年，38.94億噸的基礎(chǔ)磷礦儲(chǔ)量在技術(shù)經(jīng)濟(jì)層面上也僅可開采到2030年左右。因此中國(guó)磷礦資源保障能力較弱，特別是磷富礦資源即將面臨枯竭境地。
各種產(chǎn)品需求量及對(duì)磷礦石需求量的預(yù)測(cè) （萬(wàn)噸標(biāo)礦）
2010年 2015年
磷肥（P2O5） 1450 1503
對(duì)磷礦石需求 5075 5261
黃磷（實(shí)物量） 84 88
對(duì)磷礦石需求 756 792
濕法磷酸（P2O5） 15 20
對(duì)磷礦石需求 53 70
飼鈣（實(shí)物量） 220 335
對(duì)磷富礦石需求 396 603
磷礦出口數(shù)量 100 100
磷礦石需求合計(jì) 6380 6826
硫資源
資源特點(diǎn) 中國(guó)硫資源包括硫鐵礦、伴生硫鐵礦、天然硫磺礦以及冶煉煙氣中回收的硫磺和從石油、天然氣中回收的硫磺，此外，以煤為原料的合成氨廠、煉焦廠在生產(chǎn)合成氨和煤氣的同時(shí)也回收少量的硫磺。
與國(guó)外硫資源開發(fā)結(jié)構(gòu)不同，中國(guó)硫資源開發(fā)有以下特點(diǎn)：一是由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，天然硫資源基本沒有開發(fā)，在中國(guó)的硫資源開發(fā)總量中可以忽略不計(jì)；二是從油、氣、煤中回收的硫磺在硫開發(fā)總量中占的比例較低。目前中國(guó)從油氣回收硫磺的生產(chǎn)能力約180萬(wàn)噸/年，實(shí)際產(chǎn)量?jī)H80萬(wàn)～100萬(wàn)噸/年。中國(guó)是煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，但是高硫煤的使用及硫回收水平較低�；鹆Πl(fā)電消耗的大量煤資源中的硫主要以脫硫石膏形式回收。煤化工目前只有少部分項(xiàng)目建有配套的硫磺回收裝置，其他主要在燃燒時(shí)脫除（生產(chǎn)硫酸鈣），硫磺回收量?jī)H約10萬(wàn)噸/年；三是硫鐵礦和伴生硫是中國(guó)硫資源的主要來(lái)源，全世界以硫鐵礦為原料生產(chǎn)的硫酸產(chǎn)量中，中國(guó)占一半左右。
供需情況 中國(guó)硫消費(fèi)領(lǐng)域大致分為化肥用和工業(yè)用硫酸以及硫磺直接應(yīng)用三個(gè)方面。
2005年中國(guó)硫酸產(chǎn)量為4625萬(wàn)噸，進(jìn)口約196萬(wàn)噸，少量出口，硫酸表觀消費(fèi)量為4821萬(wàn)噸，其中高濃度磷肥耗酸占44.0％，低濃度磷肥耗酸占21.3％，其他化肥耗酸占4.0％，工業(yè)用酸占30.7％。
中國(guó)硫酸生產(chǎn)原料呈多樣性，主要以硫鐵礦和硫磺為主，冶煉煙氣制酸也占有一定比例。2005年中國(guó)各種原料生產(chǎn)硫酸的構(gòu)成為：硫磺制酸占42.7％，硫鐵礦制酸占34.8％，冶煉煙氣制酸占21.2％，其他1.3％。除硫磺原料需要進(jìn)口外，生產(chǎn)硫酸的其他原料全部依靠國(guó)內(nèi)。近年來(lái)中國(guó)硫磺進(jìn)口量變化見圖2。
磷肥行業(yè)是硫酸最大的消費(fèi)領(lǐng)域，約占硫酸總消費(fèi)量65％左右。由于中國(guó)具有磷資源的省份硫酸資源相對(duì)缺乏，大中型磷復(fù)肥裝置的配套硫酸裝置原料基本以進(jìn)口硫磺為主。中國(guó)硫磺產(chǎn)量較低，目前幾乎全部依賴進(jìn)口。
由于磷肥工業(yè)、石油化工、精細(xì)化工、鋼鐵工業(yè)等快速發(fā)展對(duì)硫酸需求增速較快，據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年中國(guó)硫酸需求量將達(dá)到6400萬(wàn)噸，折硫消費(fèi)需求約2100萬(wàn)噸。同時(shí)中國(guó)硫鐵礦制酸、冶煉煙氣制酸、進(jìn)口硫酸等折硫供應(yīng)能力將達(dá)到960萬(wàn)噸，回收硫磺的供應(yīng)能力將達(dá)到340萬(wàn)噸，總硫供應(yīng)能力達(dá)到1300萬(wàn)噸左右，硫資源供應(yīng)缺口約800萬(wàn)噸，對(duì)外依存度為38％，其中硫磺供應(yīng)能力對(duì)外依存度達(dá)到70％左右。
作者：劉頤華 |
