重視和加強(qiáng)對(duì)中低品位磷礦的開發(fā)利用

摘 要：磷礦是一種不可再生的戰(zhàn)略資源。中國(guó)磷礦資源儲(chǔ)量雖大，但富礦少，中低品位礦多。隨著富礦資源開采的日漸枯竭，磷肥生產(chǎn)將不得不依賴雜質(zhì)較多的貧礦資源，也就是說，中國(guó)磷資源即將邁入以中低品位礦開發(fā)利用為主的時(shí)代。因此，研究中低品位磷礦的合理使用和經(jīng)濟(jì)開發(fā)已成為磷及磷化工領(lǐng)域的前沿問題和當(dāng)務(wù)之急。針對(duì)磷礦資源貧化趨勢(shì)，重視和加強(qiáng)對(duì)中低品位磷礦的開發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：中低品位磷礦；最適耗竭；磷礦資源

中圖分類號(hào)：F260 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2013）22-0040-04

磷礦資源是不可再生的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，也是不可替代的磷肥生產(chǎn)主要原料，直接關(guān)系到國(guó)家糧食生產(chǎn)安全。中國(guó)磷礦資源儲(chǔ)量雖大，但富礦少，中低品位礦多。隨著富礦資源開采的日漸枯竭，中國(guó)磷礦資源已經(jīng)被國(guó)家列為2010年以后的緊缺資源。因此，針對(duì)磷礦資源貧化趨勢(shì)，重視和加強(qiáng)對(duì)中低品位磷礦的開發(fā)利用具有重要的理論和實(shí)際意義。

一、磷礦資源現(xiàn)狀及特點(diǎn)

（一）世界探明儲(chǔ)量逐漸增加，摩洛哥、美國(guó)、中國(guó)是世界上主要的磷礦資源國(guó)

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局每年公布的《地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》是世界資源研究者采用的基礎(chǔ)資料。從歷年的《報(bào)告》中可以看出，世界磷礦資源探明總量隨著技術(shù)的進(jìn)步在增長(zhǎng)，基礎(chǔ)儲(chǔ)量從1998年的330×108t增長(zhǎng)到2002年500×108t，經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量從110×108t增長(zhǎng)到170×108t。從全球來看，經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量?jī)H占基礎(chǔ)儲(chǔ)量的1/3，這就意味著提高成本將獲得更多的資源。

按照地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，世界磷礦資源主要分布在非洲、中國(guó)、美國(guó)和俄羅斯，其中中國(guó)和摩洛哥是世界上磷礦儲(chǔ)量最大的國(guó)家，占世界磷礦經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量的72.3%，基礎(chǔ)儲(chǔ)量的68%。中國(guó)經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量位居世界第一，但這一數(shù)據(jù)中包含了低品位的礦石，所以高估了中國(guó)的磷礦資源數(shù)量。根據(jù)中國(guó)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2002年底，中國(guó)保有磷礦資源儲(chǔ)量為167.86×108t，其中資源量127.32×108t，基礎(chǔ)儲(chǔ)量40.54×108t。在基礎(chǔ)儲(chǔ)量中，可開采量只有21.11×108t，其中品位大于30%的富礦只有11.08×108t。也有資料表明，中國(guó)真正可開采的富礦僅有3×108t。這就說明，中國(guó)磷礦資源可開采利用的基礎(chǔ)儲(chǔ)量只有40.54×108t，經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量只有21.11×108t。雖然低于摩洛哥，但與美國(guó)相近，高于俄羅斯等國(guó)，仍處于世界前列。

（二）中國(guó)磷礦資源品質(zhì)低于其他國(guó)家，且開采難度大

世界上80%的磷礦石來自于沉積巖，其余來自于火成巖。摩洛哥和美國(guó)的磷礦資源全部是沉積巖，礦石品質(zhì)高，且大部分為露天礦，適于機(jī)械化開采；而中國(guó)的磷礦資源80%為沉積巖，其中70%為中低品位的膠磷礦，地下開采約占總量的60%以上，礦物顆粒細(xì)、嵌布緊密，有害雜質(zhì)多，開采難度大。

世界磷礦的總體品位在5%～40%（P205）之間，大部分國(guó)家的磷礦石品位都在30%（P205）左右，俄羅斯的科拉磷礦（Kola）、摩洛哥的布克拉磷礦、美國(guó)的佛羅里達(dá)以及非洲的一些國(guó)家都是富礦匯集的地區(qū)，有的礦石品位達(dá)到39%（P205），一般都在30%以上。中國(guó)的富礦主要集中在湖北的宜昌、云南的滇池和貴州的開陽(yáng)，但是品位僅僅在28%左右，全國(guó)的磷礦石平均品位只有17%，可開采儲(chǔ)量平均品位為23%t，是世界上礦石平均品位最低的國(guó)家。

（三）中國(guó)磷礦資源分布集中度偏低，資源的運(yùn)輸和利用不便

中國(guó)磷礦主要分布在云南、貴州、湖北、四川、湖南5省，占全國(guó)總資源量的74%。但重點(diǎn)是云南、貴州、湖北3個(gè)產(chǎn)磷省，占全國(guó)資源量的55%。云南是全國(guó)磷資源最豐富的省份，也僅占全國(guó)資源量的21.5%。全國(guó)僅有的11.08×108t富礦又分布在湖北、貴州和云南3省。以上3個(gè)省除宜昌瀕臨長(zhǎng)江之外，云南和貴州都屬內(nèi)陸高原，運(yùn)輸極為不便。而美國(guó)磷礦資源57.9%集中在佛羅里達(dá)州，并且基本上都在中部地區(qū)，佛羅里達(dá)擁有眾多的港口，其中坦帕港是世界上最大的化肥出口港口之一，為佛羅里達(dá)磷礦石和磷肥產(chǎn)品輸出提供了良好的條件。摩洛哥磷礦資源70%以上集中在卡薩布蘭卡東南地區(qū)，其磷礦品位基本上都大于30%，而且出口可以方便地通過歐云港到達(dá)世界上任何地區(qū)。

綜合比較中國(guó)、美國(guó)、摩洛哥3國(guó)磷礦資源可以發(fā)現(xiàn)，摩洛哥是世界上磷礦資源最豐富的國(guó)家，磷礦石具有品位高、易開采、運(yùn)輸方便、分布集中等優(yōu)點(diǎn)，但是礦石中重金屬含量偏高。相比之下，美國(guó)和中國(guó)磷礦儲(chǔ)量都不夠豐富，而且富礦儲(chǔ)量不大；但是美國(guó)磷礦卻有分布集中、易于開采、運(yùn)輸方便的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)品位比較高。中國(guó)富礦儲(chǔ)量少、礦產(chǎn)分布相對(duì)較分散、礦石品位低、開采難度大，運(yùn)輸困難。僅有重金屬鎘含量低的優(yōu)點(diǎn)，綜合看來，摩洛哥磷礦資源具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而美國(guó)的磷礦資源也要優(yōu)于中國(guó)。

（四）中國(guó)已經(jīng)成為世界上磷礦生產(chǎn)量最大的國(guó)家，但是回采率極低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重

根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和FAO的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)磷礦產(chǎn)量已經(jīng)位居世界首位。但美國(guó)、摩洛哥等國(guó)的磷礦回采率可達(dá)95%～98%，而中國(guó)占全國(guó)總產(chǎn)量50%以上的中小型磷礦企業(yè)的回采率僅30%，甚至更低，這對(duì)資源造成了極大的浪費(fèi)。按照2003年的數(shù)據(jù)，如果統(tǒng)計(jì)開采量全部為小型企業(yè)的產(chǎn)量，以30%的回采率計(jì)算，則開采2 271×104t的磷礦實(shí)際消耗資源達(dá)到7 570×104t 以上，大型礦山的平均回采率按照81.9%計(jì)算，開采2 447×104t磷礦實(shí)際消耗資源2 988×104t 以上，則2003年中國(guó)磷礦資源實(shí)際消耗量已經(jīng)達(dá)到10 558×104t。浪費(fèi)的資源達(dá)到近5 840×104t，超過了磷礦石的消費(fèi)量（張衛(wèi)峰，2005）。

（五）中國(guó)礦產(chǎn)開采集中度低、開工率低、規(guī)?；?、效率低

比較中國(guó)、美國(guó)、摩洛哥三國(guó)磷礦資源開采狀況，美國(guó)磷礦資源開采量主要集中在佛羅里達(dá)地區(qū)，其中IMC、Cargill和PCS占美國(guó)磷礦總產(chǎn)量的2/3，再加上Farmland/Hydro和CF公司，占全國(guó)產(chǎn)量的80%，根據(jù)IMC和Cargill現(xiàn)有的人員估計(jì)美國(guó)磷礦開采業(yè)人員不會(huì)超過20 000人。摩洛哥磷礦生產(chǎn)主要集中在卡薩布蘭卡東南的庫(kù)里布加和西撒哈拉的布克拉，目前由OCP公司管理所有的開采和經(jīng)營(yíng)。而中國(guó)磷礦企業(yè)前五名的產(chǎn)量?jī)H占總產(chǎn)量的21%，產(chǎn)業(yè)集中度遠(yuǎn)低于美國(guó)和摩洛哥，人均產(chǎn)量相當(dāng)于美國(guó)的1/3、摩洛哥的2/3（張衛(wèi)峰，2005）。

二、重視和加強(qiáng)對(duì)中低品位磷礦的開發(fā)利用

隨著世界磷礦資源的逐漸枯竭，磷礦生產(chǎn)將不得不依賴于雜質(zhì)較多的貧礦資源，因此低品位磷礦的開發(fā)利用顯得非常迫切，低品位磷礦的大規(guī)模開發(fā)利用將勢(shì)在必行而具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)磷資源的需求量也將不斷擴(kuò)大，而磷礦資源又在不斷減少，特別是可直接利用的富礦資源越來越少，磷礦的價(jià)格也在不斷上漲。就中國(guó)磷礦資源現(xiàn)狀而言，通過重視和加強(qiáng)對(duì)低品位磷礦選礦加工利用研究，充分利用中國(guó)大量的低品位磷礦，對(duì)中國(guó)磷及磷化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和磷礦資源的合理綜合利用，避免資源浪費(fèi)亦具有深遠(yuǎn)意義。

中國(guó)磷及磷化工產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，主導(dǎo)產(chǎn)品磷礦、高濃度磷復(fù)肥、黃磷產(chǎn)量在世界同類產(chǎn)品產(chǎn)量排位中已保持領(lǐng)先并移居首位。如中國(guó)磷礦產(chǎn)量已連續(xù)幾年超過1 500萬(wàn)噸，居全國(guó)之首。中國(guó)磷礦資源豐富，但90%以上都是難被后續(xù)深加工直接利用的中低品位磷礦石。專家預(yù)測(cè)，中國(guó)Ⅰ級(jí)品富礦維持不到十年的開采，富礦資源危機(jī)已明顯凸現(xiàn)。隨著中國(guó)國(guó)家級(jí)磷復(fù)肥基地的建成，對(duì)優(yōu)質(zhì)磷礦需求的迅速增長(zhǎng)，優(yōu)質(zhì)富礦的消耗速度在不斷加快。加快中國(guó)中低品位磷礦資源的選礦開發(fā)利用步伐已迫在眉睫，勢(shì)在必行。

目前中國(guó)磷礦生產(chǎn)基本上能滿足國(guó)內(nèi)需求，但由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量的增加，含量在30%以上的磷礦資源日趨緊張。比如按照國(guó)家發(fā)改委對(duì)磷肥工業(yè)的發(fā)展要求，“十一五”末中國(guó)磷肥產(chǎn)量將達(dá)到1 500萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)磷礦資源的總需求量要達(dá)到6 500萬(wàn)噸。按這樣的需求，中國(guó)高品位磷礦只能滿足到2013年底。為此，國(guó)土資源部已將磷礦列為2010年后不能滿足中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的20個(gè)礦種之一。而在中國(guó)磷礦資源中占大多數(shù)的中低品位磷礦都需要經(jīng)過選礦富集才能生產(chǎn)出合格的磷精礦以供磷化工使用。貧礦開采出來后要經(jīng)過破碎、磨礦、選礦，其處理費(fèi)用高，按目前選礦技術(shù)以及生產(chǎn)1噸磷精礦價(jià)格計(jì)算，選礦企業(yè)只能保本或賺取很小一部分利潤(rùn)，甚至還有相當(dāng)一部分選礦企業(yè)處于虧本狀態(tài)。

中國(guó)表面上是一個(gè)磷礦富國(guó)，實(shí)際上卻是一個(gè)磷礦窮國(guó)。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)磷礦石儲(chǔ)量和基礎(chǔ)儲(chǔ)量分別為41億噸和100億噸，分別占全球的27.14%和21.28%。但由于中國(guó)富礦少、貧礦多，平均品位僅17%。五氧化二磷大于30%的富礦僅占8.5%，不能直接利用的中低品位磷礦高達(dá)90%以上。業(yè)內(nèi)人士稱，中國(guó)磷礦不能直接利用的資源儲(chǔ)量高達(dá)110億噸，同時(shí)中國(guó)又是世界上第一大磷肥生產(chǎn)國(guó)，每年消耗磷礦5000萬(wàn)噸以上，其結(jié)果是在整個(gè)磷礦開采行業(yè)，特別是中小磷礦企業(yè)，勢(shì)必采用見效快的“采富棄貧”開發(fā)模式。據(jù)有關(guān)資料顯示，1997年全國(guó)磷礦加工企業(yè)使用的磷礦品位為23.4%（P205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。正是由于以上中國(guó)磷礦資源開采的現(xiàn)狀，通過選礦工藝富集成為中國(guó)中低品位磷礦綜合利用的重要途徑，全國(guó)磷礦資源大省都出臺(tái)了相關(guān)政策，鼓勵(lì)中低品位磷礦選礦工藝的發(fā)展，國(guó)家和地方政府的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向也都是要引導(dǎo)企業(yè)選礦工藝改良，因而對(duì)中低品位礦的利用應(yīng)該在投入和稅收方面有所傾斜，然而磷資源稅“一刀切”的大幅度提高卻讓眾多選礦企業(yè)舉步維艱。目前，云、貴、鄂都已具有近1 000萬(wàn)噸/年選礦能力，按每噸標(biāo)準(zhǔn)礦消耗3噸左右原礦測(cè)算，每噸標(biāo)準(zhǔn)礦將征收45元左右的資源稅，這大大增加了中低品位礦的利用成本。按照原礦征收資源稅，將導(dǎo)致企業(yè)采富棄貧行為加劇，造成磷礦資源巨大浪費(fèi)，與國(guó)家鼓勵(lì)貧富兼采政策相背離。

中國(guó)磷礦不能直接利用的資源儲(chǔ)量高達(dá)110億t，同時(shí)中國(guó)又是世界上第一大磷肥生產(chǎn)國(guó)家，每年消耗磷礦5 000萬(wàn)t以上。其結(jié)果是在整個(gè)磷礦開采行業(yè)，特別是中小磷礦企業(yè)，勢(shì)必采用見效快的“采富棄貧”開發(fā)模式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)磷礦品位大于30%的富礦僅為8.57億t，而每年采出的富礦占總開采量60%以上，而每年損失的中低品位磷礦儲(chǔ)量達(dá)1.5億t。經(jīng)過五十余年的大規(guī)模的開采，不僅造成磷礦資源極大的浪費(fèi)，而且開采中誘發(fā)的地表開裂、崩塌、滑坡、地壓、不均勻沉降與流動(dòng)等災(zāi)變危害頻繁發(fā)生，礦山生態(tài)環(huán)境破壞也日趨嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)低品位磷礦高效安全綠色開采、加工利用工藝技術(shù)的研究，是實(shí)現(xiàn)磷礦業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的需要。

中國(guó)小型磷礦生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占總量的一半左右，這些企業(yè)普遍存在管理落后、技術(shù)薄弱、設(shè)備簡(jiǎn)陋等問題。為追求企業(yè)的眼前利益，出現(xiàn)“采易棄難”、“采富棄貧”、“富中選優(yōu)”的狀況，對(duì)礦山的破壞和資源的浪費(fèi)十分嚴(yán)重；即使是大、中型磷礦生產(chǎn)企業(yè)，也還沒有大規(guī)模利用中、低品位磷礦。如果在開采富礦的同時(shí)不對(duì)中、低品位磷礦進(jìn)行綜合利用，則今后利用的成本將更加昂貴，所以綜合利用中、低品位磷礦是保護(hù)有限的磷礦資源最好的措施。

中低品位磷礦開發(fā)的報(bào)隨著全球磷礦資源緊缺性日益突出。中國(guó)低品位磷礦資源豐富，但如何加以利用卻一直令業(yè)界人士困擾。如果我們不研究出開發(fā)、利用低品位礦石的有效途徑，就會(huì)造成對(duì)礦產(chǎn)資源的大量浪費(fèi)，資源量總量將會(huì)大幅減少。但如何合理有效開發(fā)利用中低品位的磷礦是關(guān)系中國(guó)磷資源全局的戰(zhàn)略問題。如何通過對(duì)低品位磷礦石的開發(fā)利用，以達(dá)到彌補(bǔ)磷資源不足，對(duì)磷及磷化工支柱產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與發(fā)展具有重要意義。

三、幾點(diǎn)思考與建議

中國(guó)磷礦資源的利用已從開發(fā)富礦轉(zhuǎn)向中低品位礦。為最大限度地、合理地利用好磷礦這一寶貴的資源，合理開發(fā)利用中低品位磷礦將是今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)面臨的重大任務(wù)。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)中低品位磷礦采、選技術(shù)科研開發(fā)工作。加大重介質(zhì)選礦和浮選技術(shù)攻關(guān)，擴(kuò)大入選經(jīng)濟(jì)品位，努力保護(hù)磷礦資源，開發(fā)應(yīng)用低品位磷礦；研發(fā)復(fù)雜難處理磷礦資源高效開發(fā)利用及深加工關(guān)鍵技術(shù)，加快推進(jìn)中、低品位礦石開發(fā)利用，已經(jīng)成為事關(guān)磷及磷化工產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

目前，世界磷礦資源已逐步貧化，國(guó)內(nèi)無論政府，還是企業(yè)對(duì)低品位磷礦的利用都日漸重視，如近期，美國(guó)亦重視和加強(qiáng)研發(fā)低品位磷礦利用新技術(shù)。如位于美國(guó)佛羅里達(dá)州米德堡的JDC磷肥公司（JDC Phosphate Inc.）就完成了使用Improved Hard Process（IHP）來改進(jìn)磷酸的生產(chǎn)與加工技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)了解，此技術(shù)可以利用低品位的磷礦石，甚至是前期已開采磷礦的廢料。據(jù)該公司稱，IHP的技術(shù)可以將磷礦生產(chǎn)磷肥的利用率提高近3倍。而且，JDC公司的IHP技術(shù)不會(huì)生產(chǎn)出磷石膏副產(chǎn)品。 一些專家預(yù)測(cè)，作為磷肥生產(chǎn)的原料磷礦石將在2030年達(dá)到可開采資源的頂峰。據(jù)《美國(guó)地理調(diào)查》的報(bào)道，像IHP這樣的技術(shù)創(chuàng)新將延長(zhǎng)一些國(guó)家對(duì)可回收磷礦資源的使用壽命，因?yàn)榇罅苛椎V很可能從現(xiàn)在的磷石膏中回收，或者有效提高資源利用率。

目前國(guó)外對(duì)于易選礦大都采用選礦的方法加以分離，如南非從磷礦中分離出鎂、鋯石、銅等。中國(guó)磷礦大都伴生多種元素，如鐵、鋁、鎂。中國(guó)許多礦中含鎂較高，有些磷礦經(jīng)選礦后，尾砂高達(dá)15%左右。還有相當(dāng)多的低品位礦晶粒細(xì)小，屬于難選礦。除此之外，中國(guó)一些含稀土磷礦也令人值得注意。如西南地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些特殊的磷礦，主要分布在滇東、黔西和川西南，它們雖然品位低，一般P205含量均在十幾左右，但卻含有較高的稀土。如貴州新華磷礦就是一個(gè)特大的低品位磷礦，產(chǎn)出于早寒武紀(jì)梅樹村階及筇竹寺階底部含磷巖系，磷礦儲(chǔ)量約13億噸。伴生的稀土氧化物儲(chǔ)量上百萬(wàn)噸，其中重稀土氧化釔占31.62%。僅次于內(nèi)蒙白云鄂博，名列全國(guó)第二，具有很大的開發(fā)價(jià)值。稀土元素在新的技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮中具有誘人的應(yīng)用前景，也是中國(guó)具有世界性優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)，但也正以驚人的速度枯竭，有關(guān)部門已對(duì)許多稀土礦山禁開以保護(hù)資源。在這種情況下，重視對(duì)中低品位含稀土磷礦的綜合開發(fā)利用具有重要的意義。

中低品位磷礦大都晶粒細(xì)小，屬難選礦，若進(jìn)行選礦，磷損失接近50%。為此，美國(guó)Kennedy、Gdnevich、俄羅斯Dolgonosov等人提出了對(duì)中低品位磷礦磷礦不經(jīng)選礦直接進(jìn)行濕法加工的思路。目前作為中試報(bào)導(dǎo)的只有美國(guó)磷酸鹽工程建設(shè)公司（PECO），SASKATCHEWAN公司（PCS）開發(fā)的新流程，可開采利用含10% P205的低品位磷礦。目前該公司已對(duì)美國(guó)、加拿大以及卡拉塔烏地區(qū)的低品位磷礦進(jìn)行中試評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)四川大學(xué)對(duì)低品位磷礦的濕法處理已開展長(zhǎng)期的研究，主要針對(duì)高硅、高鎂、高鐵鋁成分的低品位磷礦進(jìn)行系統(tǒng)的研究，通過回收礦中的有用雜質(zhì)來降低成本；或者抑制礦中的雜質(zhì)不讓其進(jìn)入磷酸，以提高磷酸質(zhì)量。近來針對(duì)高硅磷礦及獲得純凈石膏的新流程獲得了重要的進(jìn)展，目前也已通過中試。

熱法加工主要問題是能耗較大，如何能夠設(shè)法節(jié)能降耗，也是較好的途徑。如磷酸生產(chǎn)可以走熱法加工的工藝路線，一般是采用磷礦配料后在電爐中進(jìn)行還原性煅燒，獲得氣態(tài)磷，再經(jīng)氧化后被水吸收得到磷酸，通常含磷酸85%，一般稱熱法磷酸。磷礦還原為黃磷的過程是吸熟反應(yīng)，需要大量的外加熱量，而磷的氧化過程是放熱反應(yīng)，此熱量一般用冷卻水帶走，因此總能耗很大。美國(guó)20世紀(jì)60年代提出窯法磷酸（CDK）的加工思路，即是在窯中將還原和氧化結(jié)合，直接得到磷酐，然后經(jīng)吸收得到磷酸。1978—1982年，美國(guó)西方石油公司在威斯康新進(jìn)行中間試驗(yàn)，重點(diǎn)是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)有效地隔離氧化區(qū)和還原區(qū)，使磷的還原和氧化同時(shí)順利完成，并充分利用其反應(yīng)熟，但未取得滿意的成果。中國(guó)南化集團(tuán)設(shè)計(jì)院江善襄等人在陶瓷制品釉泡工藝的啟發(fā)下，提出采用包裹層來隔離氧化區(qū)和還原區(qū)。1996年在原國(guó)家計(jì)委的安排下，由長(zhǎng)沙礦冶研究院與江西磷肥廠合作采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行200t/y磷酸擴(kuò)大試驗(yàn)。2005—2007年期間，在中國(guó)保康磷礦建設(shè)和試驗(yàn)?zāi)戤a(chǎn)1萬(wàn)噸的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線。2007年中國(guó)三新公司采用隧道窯的方法，副產(chǎn)品為建筑磚材，進(jìn)行4 000噸和1萬(wàn)噸的中試和生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。這兩種加工工藝在工業(yè)化實(shí)踐中都遇到許多技術(shù)問題，如能耗高、窯內(nèi)阻塞、轉(zhuǎn)化率低、副產(chǎn)品利用等問題，同時(shí)大型化生產(chǎn)存在困難。此外，包括四川大學(xué)在內(nèi)的不少單位也進(jìn)行過類似的研究工作。這些工作表明，窯法磷酸工藝在理論上是沒有問題的，但在工業(yè)上突破還存在障礙，還需要繼續(xù)探索。

近些年來，在國(guó)家主管部門有效組織和大力支持下，中國(guó)一些大型企業(yè)與科研院所通力合作，取得了一批重大科技成果，提升了磷礦采選技術(shù)水平，但多數(shù)成果處于中試階段，部分工藝技術(shù)雖然達(dá)到了工業(yè)化應(yīng)用程度，但尚未在整個(gè)行業(yè)廣泛地應(yīng)用。如國(guó)內(nèi)經(jīng)過近年的協(xié)同攻關(guān)，由貴州甕福（集團(tuán)）公司和貴州大學(xué)等共同承擔(dān)的復(fù)雜難處理磷礦資源高效開發(fā)利用及深加工關(guān)鍵技術(shù)研究，將加快推進(jìn)中國(guó)中低品位磷礦的開發(fā)利用。復(fù)雜難處理磷礦資源高效開發(fā)利用及深加工關(guān)鍵技術(shù)研究是科技部批準(zhǔn)的國(guó)家科技支撐項(xiàng)目，包括含稀土中低品位磷礦石富集分離關(guān)鍵技術(shù)研究、窯法磷酸和建筑材料聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)示范工程等課題。項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容涵蓋磷礦資源開采綜合利用、高效開發(fā)、廢棄物資源化利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、磷精細(xì)化工及材料科學(xué)等重要領(lǐng)域，為促進(jìn)磷資源產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)中國(guó)磷及磷化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。又如云天化集團(tuán)中國(guó)磷化集團(tuán)有限公司以科學(xué)開發(fā)、合理利用磷礦資源、建設(shè)發(fā)展綠色礦業(yè)為己任，與武漢工程大學(xué)等多所高等院校、設(shè)計(jì)研究院（所）合作，加大中低品位磷礦浮選技術(shù)的研究開發(fā)力度和投入，在膠磷礦常溫浮選、回水利用、環(huán)境保護(hù)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面取得突破，獲得中低品位膠磷礦浮選產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用的成功。利用中低品位膠磷礦浮選產(chǎn)業(yè)化開發(fā)取得的成果、技術(shù)，設(shè)計(jì)建成?？?00萬(wàn)噸/年、安寧200萬(wàn)噸/年兩套浮選裝置，標(biāo)志著中國(guó)中低品位膠磷礦浮選已進(jìn)入工業(yè)化、規(guī)?；_發(fā)利用階段。在資源支撐、采選規(guī)模、裝備水平、技術(shù)研發(fā)、工藝流程等方面比較優(yōu)勢(shì)突出，發(fā)展前景良好（柏中能等，2010）。

低品位磷礦的開發(fā)利用應(yīng)成為磷礦資源可持續(xù)開發(fā)利用戰(zhàn)略的最重要組成部分。中國(guó)有幾十億噸的中低品位磷礦資源亟待開發(fā)利用。而中國(guó)中低品位磷礦選礦開發(fā)和裝置建設(shè)剛剛興起，其是有效利用資源、提高資源利用率，使資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的重要途徑。如何推動(dòng)磷礦采選業(yè)的健康有序發(fā)展，發(fā)揮資源、裝置的效益和作用，配套相應(yīng)政策支持是非常必要的。如中國(guó)中低品位膠磷礦浮選即將進(jìn)入工業(yè)化開發(fā)利用階段，基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，需要得到各級(jí)政府的關(guān)心、支持和幫助。特別針對(duì)磷及磷化工企業(yè)資源稅負(fù)擔(dān)過重、大量中低品位磷礦石難以開發(fā)和合理利用的現(xiàn)狀，呼吁政府主管部門制定出一個(gè)貧礦低稅，富礦高稅的級(jí)差征稅標(biāo)準(zhǔn)，以真正促進(jìn)中低品位礦石的開發(fā)利用。磷礦資源稅改革亦應(yīng)該充分考慮到中國(guó)磷礦資源“多而不富”的現(xiàn)狀，稅改政策應(yīng)向中低品位磷礦開采、提高回采率以及低品位磷礦石富集利用等方面傾斜。遏制掠奪性開采，充分調(diào)動(dòng)磷礦開采企業(yè)開采中低品位磷礦的積極性，提高磷礦資源的可持續(xù)開發(fā)利用和綜合利用水平，促進(jìn)整個(gè)磷化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 柳正.中國(guó)磷礦資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2006，（1）：21-23.

[2] 王秋菊，鄧克勇，陳玲玲，等.中國(guó)省磷礦資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及建議[J].中國(guó)地質(zhì)，2011，（3）.

[3] 洪水峰，余瑞祥.礦產(chǎn)資源競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)模型的建立[J].資源開發(fā)與市場(chǎng)，2004，（4）.

[4] 劉建雄.中國(guó)磷礦資源的分析與開發(fā)利用[J].化肥工業(yè)，2009，（6）.

[責(zé)任編輯 吳高君]