中国磷矿资源可以开采多久

2014-4-01 11:57 来源: 中国化工报
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  任何物质的生产都以消耗能源、资源为前提。对化肥生产而言,生产氮肥要消耗较多的能源,但只要太阳存在,能源将用之不尽;海水是巨大的钾资源库,只要海水尤存,钾资源可供人们长期利用;唯有磷矿资源是未来亿年内不可再生,且对生物体是不可替代的资源。

  自2006年起,许多国家的专家、学者对磷资源的形势发出了紧急呼吁,尤其对中国磷资源的合理开采、可持续利用给予了极大的关注。不同领域的专家对世界及中国磷矿可开采多久,做出了相差很大的估计。对世界磷矿的估计为90~350年,对中国磷矿的可利用年限为30~176年,这是因为不同的作者选取的数据不同及计算方法各异所导致。

  磷矿储量是指可经济开采的,可商品化的磷矿实物量。据美国地质调查局(USGS)统计,2012年世界磷矿储量为670亿吨,中国为37亿吨。磷矿资源量是指已探明的各种品级未加工的磷矿实物量。据国际肥料开发中心(IFDC)估计,2010年世界磷矿资源量为2900亿吨,中国为168亿吨。磷矿资源量是由3%~35%P2O5不同品级的磷矿所构成。世界磷矿平均品位为21.5%P2O5,中国为18%。磷矿的商品产量,大多数国家是指含 P2O530%的所谓“标磷矿”。

  磷矿开采过程有采矿损失。将平均品位18%P2O5的磷矿富集至30%P2O5的商品磷矿有选矿损失。据IFDC报道,美国的选矿损失为20%~30%,北非、中东约为30%,南美洲磷矿选矿损失达40%。

  兹以2007年中国磷矿资源量176.3亿吨,计算生产不同品种的磷肥,中国磷矿可开采多久?

  按2012年全国磷肥产量1700万吨,实物产量5500万吨,肥料用磷矿6400万吨,磷矿回采率64%,每年减少磷资源量1亿吨计算,若商品磷矿均要求30%P2O5,则大于30%P2O5高品位矿还能开采10年;20%~30%的中品位磷矿48.5亿吨,按1.5吨原矿选得1吨30%的商品磷矿,可开采32年;10%~20%的低品位磷矿82亿吨,按2.5吨原矿选得1吨商品磷矿,可开采33年;2%~10%的超低品位磷矿29.2亿吨,按8吨原矿选得1吨商品矿,可开采4年。以此估算,中国176.3亿吨磷矿资源,若按2012年的开采规模,不断通过选矿生产含P2O530%的商品磷矿,供生产磷铵类产品,79年后将开采殆尽。

  按优化产品结构,使磷铵类高浓度磷肥每年实物产量1000万吨,折纯产量500万吨;酸法低浓度磷肥,过磷酸钙类磷肥的年实物产量2500万吨,折纯产量300万吨;热法低浓度磷肥,钙镁磷肥类磷肥的年产2000万吨,折纯产量200万吨;实物总量仍为5500万吨,但折纯产量仅为1000万吨P2O5。

  为生产1000万吨磷铵类肥料,每年约需1900万吨30%P2O5商品磷矿。2007年高品位磷矿资源量16.6亿吨,平均品位31.9%。 2007~2012年六年间已生产磷矿石4亿吨,导致减少磷资源量6亿吨,尚存平均含P2O531.9%的磷矿10.6亿吨,按采矿回收率90%计算,可供53年使用。29.2亿吨含2%~10% P2O5的超低品位磷矿,通过选矿提供30%P2O5商品矿,可供4年使用。即中国尚存高品位磷矿及超低品位磷矿选矿,可供磷铵类肥料生产使用57年。 57年后或从现在起,中国应逐步增加从摩洛哥进口所需高品位商品磷矿。

  为生产2500万吨含P2O512%、S11%、CaO25%的过磷酸钙类肥料,可直接使用20%~30%P2O5的中品位磷矿,平均品位 24.3%P2O5,每吨过磷酸钙消耗580千克含24.3%P2O5的磷矿,年用量1450万吨,中品位磷矿资源量48.5亿吨,采矿回收率90%,可开采301年。

  为生产2000万吨含P2O510%、MgO12%、CaO30%、有效SiO228%的热法低浓度磷肥或酸性土壤调理剂,可直接使用含 P2O510%~20%的低品位磷矿,平均含P2O516.3%。每吨产品耗低品位磷矿700千克,年用量1400万吨,82亿吨低品位磷矿,采矿回收率 90%,可开采527年。

  按这种不同品级的磷矿生产不同类型的磷肥,辅以进口商品级磷矿,中国磷矿可开采300~500年,与摩洛哥磷矿开采年限同步枯竭。

  5500万吨实物磷肥每年提供1000万吨P2O5、275万吨S、240万吨MgO、1225万吨CaO、560万吨 SiO2,它们都是作物可利用的营养元素,可等同2012年产1700万吨P2O5磷肥的肥效。足见优化产品结构可达到更佳的生态效益。