據化工報告大廳了解:磷是重要的、難以再生的礦產資源,磷礦一經開採利用,所含磷隨著各種下游加工產品的消費領域分散到自然界中。中國科學院南京土壤所魯如坤認為,在南方高產田塊中,當土壤有效磷含量在輕質水稻中高於20mg/kg,質地較粘的水稻土中高於40mg/kg,會形成水體磷富營養化的水質污染。2000年廣東、廣西、海南土壤中含有效磷已達到29.1mg/kg。流失至水體部分的磷,需經過漫長的途徑,沉積于海底,再經地殼變遷,歷經數億年才可能重新成磷礦,那時人類早已不存在了。因此,對人類而言,可以認為磷礦石具有不可再生的特點。儘管從廢水、污泥、河川入海口可少量回收稱為「人造磷礦」的磷,但其循環量不及使用量的1/10,因而,磷礦又具有不可循環利用性。
地殼中磷的含量為0.08%~0.12%,2012年世界所查明的、能稱之為磷資源的礦石為2900億噸。磷礦已開採100多年,估計還能開採300~400年。2010年在倫敦召開的第二屆科學與社會高峰論壇上,中、德、日、英、美5國化學會,將磷礦資源列為需要保護的稀缺天然資源、許多國家將磷礦資源列為戰略資源,我國國土資源部也將磷礦列為保護性開採的礦產資源。
據估計,地殼中分布的磷資源,由海相沉積的磷塊岩約占80%,由岩漿凝固的火成岩磷灰石約占約15%。磷鐵(鋁)礦約占3%,含稀土的獨居石約1%,其他占1%;我國磷礦類型中,沉積型磷塊岩約占全國資源總量的85%。由於地殼變化,沉積型磷塊岩被埋入地殼下層,在熱、壓的作用下形成變質磷灰岩約占3%,火成岩磷灰石約占12%。
2012年我國磷資源礦石量為200.7億噸,分布在27個省市自治區。但集中在雲南、湖北、貴州、四川、湖南5省的磷資源礦石量約150億噸,占全國磷資源礦石總量的75%。變質磷灰岩、磷灰石散見在我國北部、東部。我國磷資源的平均品位17%P2O5,折純量約34億噸P2O5。
我國的磷資源具有以下特點:
海相沉積型磷塊岩主要集中在西南、華中地區。我國主要磷礦帶形成於距今6億~7億年前的遠古代震旦晚期及早寒武期。那時,我國長江流域為揚子古海,氣候溫和,陽光充足,淺海繁殖有大量藍、綠海藻類,它們以海水中的磷為養料,在1億年內沉積了超過160億噸的磷塊岩。
按2007年磷礦資源量數據:含P2O5大於30%的富磷礦占9.4%;含P2O520%~30%的中品位磷礦占27.5%,含P2O510%~20%的低品位磷礦占46.5%,含P2O52%~10%的邊界品位磷礦占16.6%。中低品位及邊界品位磷礦占磷資源總量的90%。高品位磷礦主要集中在雲南、貴州、湖北3省,3省磷礦平均品位含P2O522.3%。據報導,2012年含P2O530%以上的富礦資源只有2.29億噸了。若要加工成高濃度磷復肥(磷銨、重鈣、硝酸磷肥)就必須將中、低品位磷礦通過選礦富集至含P2O530%的商品磷礦。因此,中國磷肥工業協會認為,磷礦石的可持續利用將向分類、分級開採,分類、分級利用的方向發展。加大中低品位磷礦的利用是國內磷礦適應磷肥、磷化工可持續發展的必由之路。
選礦難度大我國80%以上的磷礦成礦年代久、埋藏深、礦石膠結緻密,含磷微粒與泥沙、鈣(鎂)質介殼類生物殘體,嵌布緊密,增加了選礦難度,造成選礦成本較高。中國磷肥工業協會認為,要加強中低品位磷礦富集,利用中低品位磷礦直接生產磷酸、利用中低品位磷礦直接生產含鈣、鎂、矽、硫的磷肥品種,以及磷礦伴生資源綜合利用生產技術的進一步開發。
我國磷礦埋藏深,而且75%以上為傾斜——緩傾斜、薄——中厚礦體,無論是將頂板剝離後的露天開採或地下開採都較困難,造成磷礦開採損失率高和開採回採率低,采出礦石含磷的貧化率高。根據不同資料來源,我國磷礦開採平均回收率51%~60.8%,即開採過程損失率達40%~49%。與世界主要產磷國95%~98%的回收率相比,差距較大。我國只有占磷礦山總量20%的大中型磷礦回收率可達75%~95%。開採回收率低,意味生產一定量的商品磷礦要減少更多的磷礦資源量。
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