開采消(xiao)耗過(guo)大，政策(ce)逐漸趨緊
“我們(men)通過(guo)進(jin)一步研究發(fa)(fa)現(xian)，我國(guo)磷(lin)(lin)礦以實(shi)物量(liang)計的(de)儲(chu)量(liang)僅占世界(jie)總(zong)儲(chu)量(liang)的(de)6.2%，而(er)各(ge)種(zhong)品級未加(jia)工的(de)磷(lin)(lin)資源量(liang)僅占世界(jie)總(zong)儲(chu)量(liang)的(de)5.8%，因此(ci)對我國(guo)的(de)磷(lin)(lin)礦資源不能盲目樂觀。”鄭(zheng)州大學化工與能源學院教(jiao)授侯(hou)翠紅說。她認(ren)為，磷(lin)(lin)礦資源消(xiao)耗過(guo)快已經成(cheng)為當(dang)前磷(lin)(lin)化工行業發(fa)(fa)展(zhan)中(zhong)存在的(de)一個(ge)重(zhong)要問題。
據了解，目前我國磷礦產量的77%用于加工生產磷肥，16%用于生產黃磷，其余的7%用來生產飼料級磷酸鈣鹽。2011年，雖然我國嚴控化肥出口，但在世界磷肥市場需求量增加，價格高位運行的有利形勢下，全國磷酸二銨實物產量1290萬噸，同比增長13%；磷酸一銨實物(wu)產量1280萬噸，同比增長(chang)(chang)17.4%。“磷(lin)肥(fei)產量，特別是高濃度磷(lin)復肥(fei)產量的(de)增長(chang)(chang)帶(dai)動(dong)了(le)上游(you)磷(lin)礦石的(de)消耗量大幅(fu)上升(sheng)。”長(chang)(chang)期(qi)從事(shi)磷(lin)化工研究的(de)武漢工程大學化工與制(zhi)藥學院(yuan)教授貢長(chang)(chang)升(sheng)說。
數據(ju)顯示，2005～2011年，我國(guo)(guo)磷(lin)(lin)礦生產量6年增長(chang)了267%，年均增長(chang)率高達17.8%，大大超過國(guo)(guo)民經濟增長(chang)率。2010年全國(guo)(guo)消費磷(lin)(lin)礦(包括出(chu)口)7026萬噸(dun)。以平均1.5噸(dun)原礦選得(de)1噸(dun)磷(lin)(lin)精(jing)礦，按全國(guo)(guo)平均磷(lin)(lin)礦開采(cai)回收(shou)率75%估算，2010年我國(guo)(guo)磷(lin)(lin)資源減(jian)少了近1.22億噸(dun)。
“目前我國(guo)可商品化的(de)(de)(de)磷(lin)礦儲量37億(yi)噸，按這(zhe)樣的(de)(de)(de)速度消(xiao)耗下去的(de)(de)(de)話，僅夠開采30年的(de)(de)(de)。”侯(hou)翠紅說，“到2050年，世界人(ren)口(kou)將達到90億(yi)～100億(yi)，按目前的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)模(mo)式(shi)，糧食(shi)產量不得不再增加(jia)70%左右，這(zhe)將會進一步推動全球(qiu)對肥(fei)料(liao)的(de)(de)(de)需求，從而(er)消(xiao)耗更多的(de)(de)(de)磷(lin)礦資源。”
開采(cai)加劇(ju)、需求增(zeng)速過快直(zhi)接導(dao)致了磷(lin)礦(kuang)石(shi)價格(ge)上漲(zhang)，2011年(nian)磷(lin)礦(kuang)石(shi)年(nian)均(jun)價格(ge)較上年(nian)上漲(zhang)約(yue)110元/噸(dun)，漲(zhang)幅近30%。今(jin)年(nian)年(nian)初，含五氧(yang)化(hua)二磷(lin)30%的高品位磷(lin)礦(kuang)石(shi)市場(chang)(chang)均(jun)價約(yue)為560元/噸(dun)，到6月底(di)時，市場(chang)(chang)價格(ge)已攀升至約(yue)640元/噸(dun)，漲(zhang)幅達14%。
面對國(guo)內磷(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)價格逐漸走高，開采(cai)企業爭搶資源、盲(mang)目(mu)(mu)重復上項目(mu)(mu)的(de)現象，自2011年(nian)(nian)起(qi)，國(guo)家(jia)有關(guan)(guan)(guan)部(bu)委和地方政府(fu)部(bu)門相(xiang)繼出(chu)臺(tai)了一系列(lie)政策，為火熱的(de)市(shi)場降溫。2011年(nian)(nian)3月(yue)(yue)，工信部(bu)發布《磷(lin)銨生產準入條件(jian)》，規(gui)定三年(nian)(nian)內，原(yuan)則上不(bu)再新建或(huo)者改(gai)擴建濕法磷(lin)酸及配(pei)套的(de)磷(lin)酸一銨、磷(lin)酸二銨。7月(yue)(yue)，湖北省政府(fu)又率先出(chu)臺(tai)《加強磷(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、高磷(lin)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)開發利用管理的(de)意(yi)見(jian)》，提(ti)出(chu)對規(gui)劃(hua)區(qu)內所有的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)種探礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)權、采(cai)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)權暫停審批，通過整合重組(zu)，逐步關(guan)(guan)(guan)閉15萬噸(dun)以下(xia)的(de)磷(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。12月(yue)(yue)底(di)，國(guo)務院(yuan)關(guan)(guan)(guan)稅(shui)稅(shui)則委員會在發布的(de)《2012年(nian)(nian)關(guan)(guan)(guan)稅(shui)實施(shi)方案》中將2012年(nian)(nian)的(de)磷(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)出(chu)口配(pei)額由2011年(nian)(nian)的(de)150萬噸(dun)減(jian)為120萬噸(dun)。
資源稟(bing)賦不高(gao)，加工難度不小
隨著我國磷礦(kuang)資源(yuan)(yuan)消(xiao)耗過快，中(zhong)低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)(wei)磷礦(kuang)資源(yuan)(yuan)日(ri)漸成為企(qi)業關注的重點。在接受記者采訪時，不(bu)(bu)少(shao)企(qi)業都表示，低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)(wei)磷礦(kuang)用不(bu)(bu)上(shang)實在是浪費了(le)(le)。“以前把富礦(kuang)都挖完(wan)了(le)(le)，再過幾年就(jiu)只剩下中(zhong)低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)(wei)礦(kuang)，如果(guo)不(bu)(bu)能更好地利用中(zhong)低(di)(di)品(pin)(pin)位(wei)(wei)磷礦(kuang)，就(jiu)無法解決資源(yuan)(yuan)瓶頸問題。”一位(wei)(wei)企(qi)業負責人(ren)說。
據(ju)了解，磷酸(suan)(suan)(suan)生產(chan)主要采用采用熱(re)法磷酸(suan)(suan)(suan)工(gong)藝(yi)和濕法磷酸(suan)(suan)(suan)工(gong)藝(yi)，其中濕法磷酸(suan)(suan)(suan)工(gong)藝(yi)對(dui)磷礦品位要求很高。而我(wo)國磷礦石恰恰總體品味(wei)較差，據(ju)專家介紹，我(wo)國磷礦石五氧化二(er)磷含量平均約(yue)為17%，富磷礦石僅占磷礦石總量的8.5%。
“濕法磷酸工藝要使用品位較高、雜質含量少的磷礦。目前，我國主要礦區幾乎沒有符合這種要求的原礦了。”中國石化(hua)集團南京(jing)工程(cheng)公司高級工程(cheng)師余晨說。
不僅如此，全國礦(kuang)(kuang)(kuang)產儲量數據(ju)庫數據(ju)顯示，我國磷(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)類型中，近2/3的(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)屬于難選(xuan)的(de)鈣(gai)(鎂(mei))質(zhi)(zhi)或硅鈣(gai)(鎂(mei))質(zhi)(zhi)磷(lin)(lin)塊巖。“這些礦(kuang)(kuang)(kuang)平均品(pin)位含五氧(yang)化(hua)二磷(lin)(lin)6.7%，每選(xuan)出1噸含五氧(yang)化(hua)二磷(lin)(lin)30%的(de)高品(pin)質(zhi)(zhi)磷(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)(kuang)，就有4噸以上的(de)尾礦(kuang)(kuang)(kuang)堆積在尾礦(kuang)(kuang)(kuang)庫內。”侯翠紅說(shuo)。
據了解，對于大量的中低品位磷礦石基本有兩種處理方法。一種是經過選礦后，達到品位要求后，用來生產磷肥。中國阿拉伯化肥有限公司技術開發部高級工程師石學勇說，我國85%以上的磷礦五氧化二磷含量低于25%，大部分的磷礦必須經過選礦富集后才能滿足磷酸和高濃度磷復合肥生產的需求。
但是選礦(kuang)(kuang)技(ji)術難度大(da)，成本也不能忽略。“在(zai)(zai)中低(di)品位磷(lin)礦(kuang)(kuang)儲量(liang)中，85%以(yi)上的儲量(liang)屬于沉積(ji)型膠(jiao)磷(lin)礦(kuang)(kuang)，選礦(kuang)(kuang)技(ji)術難度較大(da)，精礦(kuang)(kuang)產(chan)品不易長(chang)途運(yun)輸。現(xian)在(zai)(zai)平(ping)均浮(fu)選1噸(dun)膠(jiao)磷(lin)礦(kuang)(kuang)費(fei)用(yong)大(da)概是150～250塊錢，因(yin)此要在(zai)(zai)降低(di)浮(fu)選成本和生(sheng)產(chan)磷(lin)肥之間找到平(ping)衡點。”云(yun)南(nan)省磷(lin)化工協會會長(chang)陶(tao)俊(jun)法表示。
另一種方法(fa)是(shi)直接(jie)用硝酸(suan)(suan)或者(zhe)鹽酸(suan)(suan)萃取原(yuan)礦(kuang)(kuang)。“像(xiang)貴(gui)州(zhou)省，硫(liu)資源(yuan)本就(jiu)相對缺乏，甕福集(ji)團(tuan)、開磷(lin)(lin)集(ji)團(tuan)等(deng)都主要以進口硫(liu)黃(huang)為原(yuan)料，而(er)臨近的(de)四川(chuan)省就(jiu)有豐(feng)富的(de)芒硝資源(yuan)，因此，企業可以嘗試利用硝酸(suan)(suan)分解磷(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)，節省寶貴(gui)的(de)硫(liu)資源(yuan)。”貴(gui)州(zhou)省化(hua)工(gong)(gong)研究院高(gao)級工(gong)(gong)程師顧春(chun)光如是(shi)說(shuo)。但是(shi)，用硝酸(suan)(suan)萃取原(yuan)礦(kuang)(kuang)也同樣需要不(bu)小的(de)投資。記(ji)者(zhe)了解到，以年加(jia)工(gong)(gong)50萬噸磷(lin)(lin)礦(kuang)(kuang)為例，如果包括(kuo)合成氨、熱電廠等(deng)配套(tao)裝置在(zai)內，總(zong)投資將超過(guo)25億元。
至(zhi)于熱法(fa)磷(lin)酸工藝(yi)，余晨(chen)說其所(suo)用的磷(lin)礦(kuang)品位雖然可(ke)以較濕法(fa)工藝(yi)低一些，但通常(chang)也(ye)要(yao)求五氧化二磷(lin)含量至(zhi)少要(yao)高(gao)于25%，否則，在黃磷(lin)生(sheng)產時，電(dian)爐(lu)的電(dian)耗過高(gao)企業將難以承(cheng)受。“使用低品位磷(lin)礦(kuang)是有代價的，耗能(neng)過大(da)、成本(ben)過高(gao)的工藝(yi)路線(xian)所(suo)制(zhi)得的產品很(hen)難有市場競爭力。”余晨(chen)說。
“直接利用低品位磷礦進行磷肥生產仍然是最經濟的方法，如低品位普鈣、鈣鎂磷肥、鈣磷鉀肥是(shi)很好的產品，但由(you)于產品總(zong)養分低(di)、水溶磷含(han)量低(di)、耗(hao)酸耗(hao)能高(gao)、運費高(gao)等原因影響，導(dao)致市場也(ye)有限。”石學勇(yong)如(ru)是(shi)說。
新(xin)工藝層出不窮，利用還(huan)需算細賬
近年來(lai)，隨著科學(xue)技術相(xiang)繼獲得突破，低品位磷礦(kuang)也(ye)逐漸被(bei)國(guo)內(nei)企業利用了起來(lai)。
據了解，中國阿拉伯化肥有限公司的磷酸聯產石膏晶須工藝目前已經完成1萬噸級中試，正在進行5萬～10萬噸的工業放大試驗，公司把磷礦原料來源定位在中低品位磷礦的基礎上，充分利用磷礦中的磷和鈣分別生產磷酸和晶須，在磷礦資源使用上克服了對高品位磷礦的依賴；由鄭州大學承擔的清潔型脲硫酸復合肥工藝能夠使含12%～25%的磷資源不經過選礦便可以直接利用，延長了我國磷資源的開采壽命；四川大學自主開發的溶劑萃取法濕法磷酸凈化技術，先在磷肥廠抽出一部分濕法磷酸進行凈化，萃取后返回用作肥料，使磷得到完全利用，特別是對中低品位磷礦，可以不必單純追求萃取率，簡化了流程，在安徽六國化工建成投產(chan)后，現正與約旦等國進行談判，準(zhun)備(bei)向中東、東南亞輸出(chu)該項(xiang)技術(shu)(shu)。“只要過了(le)技術(shu)(shu)、成本兩道難關，這(zhe)將是一個非常值得推(tui)廣的項(xiang)目。”很多業內(nei)人士(shi)都向記者表達了(le)這(zhe)樣一個觀點。
“國內一(yi)(yi)些(xie)中低品(pin)(pin)位(wei)磷(lin)(lin)礦(kuang)難以通(tong)過選礦(kuang)方法進行富集(ji)，現有(you)的(de)(de)(de)熱(re)法磷(lin)(lin)酸(suan)或濕法磷(lin)(lin)酸(suan)工藝(yi)都是無(wu)法使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)，就目前來看，可(ke)以說是一(yi)(yi)些(xie)廢礦(kuang)。此外，還有(you)一(yi)(yi)些(xie)磷(lin)(lin)礦(kuang)選礦(kuang)后丟棄的(de)(de)(de)尾礦(kuang)只能(neng)(neng)作為廢渣(zha)在(zai)(zai)尾礦(kuang)庫(ku)內堆存。這些(xie)二氧化硅含量(liang)較高(gao)的(de)(de)(de)中低品(pin)(pin)位(wei)磷(lin)(lin)礦(kuang)恰好(hao)適(shi)合窯法磷(lin)(lin)酸(suan)工藝(yi)，由于(yu)利用(yong)(yong)生(sheng)產過程的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)就占(zhan)到總量(liang)的(de)(de)(de)53.89%，因而其單位(wei)產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)耗(hao)只是熱(re)法磷(lin)(lin)酸(suan)工藝(yi)能(neng)(neng)耗(hao)的(de)(de)(de)69%。在(zai)(zai)能(neng)(neng)源(yuan)短缺，價格迅速上漲的(de)(de)(de)情況下(xia)，節能(neng)(neng)降(jiang)耗(hao)就成為降(jiang)低生(sheng)產成本的(de)(de)(de)關鍵(jian)(jian)。”余晨表(biao)示，一(yi)(yi)種生(sheng)產工藝(yi)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)價值，關鍵(jian)(jian)在(zai)(zai)于(yu)其產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)市場競(jing)爭力。
“國(guo)內有的(de)(de)硫基(ji)復合肥(fei)企業(ye)每年副產(chan)鹽(yan)酸(suan)(suan)2000萬噸，直接排放會(hui)造成環境污染，而(er)通過(guo)(guo)鹽(yan)酸(suan)(suan)萃取(qu)磷礦(kuang)石生產(chan)飼料級磷酸(suan)(suan)氫鈣是(shi)(shi)解決副產(chan)物鹽(yan)酸(suan)(suan)綜合利用(yong)的(de)(de)好方法。中(zhong)低品位(wei)磷礦(kuang)中(zhong)雜質較(jiao)多，通過(guo)(guo)兩次循(xun)環中(zhong)和脫(tuo)氟技術可使(shi)生產(chan)過(guo)(guo)程(cheng)飼肥(fei)比提高20%～25%，使(shi)磷資源的(de)(de)回(hui)收利用(yong)率得(de)到了提高。而(er)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)分解磷礦(kuang)生產(chan)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)磷肥(fei)副產(chan)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鈣的(de)(de)工藝技術也已(yi)經取(qu)得(de)突破(po)，包括天脊集團在內的(de)(de)數家企業(ye)都已(yi)經生產(chan)出了不同規格的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)鈣產(chan)品。”石學勇(yong)如是(shi)(shi)說。
在(zai)采訪中，很多專家(jia)紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)建言獻策，提醒(xing)企(qi)業在(zai)采用(yong)新工藝的同時不要忘了精打細算。
海(hai)鑫蘊達化(hua)工科技發(fa)展(zhan)有限公司高級工程師(shi)姚鼎文建(jian)議說(shuo)：“在開采選礦(kuang)(kuang)過程中(zhong)，大家(jia)不要忽視磷礦(kuang)(kuang)中(zhong)副產物的回收利用(yong)，由于氟、碘等磷礦(kuang)(kuang)副產物價(jia)值高，可(ke)以起到(dao)降低利用(yong)成本的作用(yong)。”
原化(hua)工部地礦局辦公室(shi)主任高級工程師孫品華則表示(shi)，開發利用(yong)(yong)北方地區低品位磷礦，要遵循利用(yong)(yong)本(ben)地磷礦資源生產1噸(dun)標準磷肥的費用(yong)(yong)與用(yong)(yong)外(wai)來磷礦總費用(yong)(yong)相等的原則，最好能按照(zhao)本(ben)地區土壤性(xing)質和缺磷狀況選擇磷肥品種，盡量做(zuo)到就近(jin)施用(yong)(yong)，避(bi)免長距(ju)離(li)運(yun)輸。
