世界磷礦資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

世界磷礦資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

1化肥在糧食生產(chǎn)增長中的作用日益明顯磷酸礦床主要用于生產(chǎn)磷酸和磷肥料。磷肥是三大基礎(chǔ)化學(xué)肥料之一,我國磷肥生產(chǎn)所消耗的磷礦石約占總消費量的80%。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)。但我國農(nóng)業(yè)資源稟賦條件差,人多地少,人均耕地僅800m2,只占世界人均耕地的44%。受工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和城市化步伐加快的影響,耕地逐年減少,而人口數(shù)量還在不斷增加。在耕地減少和人口增加的雙重壓力下,農(nóng)業(yè)的種植強度必須提高。因此,化肥對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有非常重要的作用。眾所周知,肥料是農(nóng)作物生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ),化肥是當(dāng)今世界糧食生產(chǎn)增長不可缺少的重要的物質(zhì)支持。聯(lián)合國糧農(nóng)組織有關(guān)資料表明,近10多年來化肥對農(nóng)作物總產(chǎn)量增長的貢獻率在30%以上。20世紀(jì)90年代初,我國化肥試驗網(wǎng)測試結(jié)果表明,化肥對糧食生產(chǎn)的貢獻率在35%左右。1978年我國化肥施用量為884萬t(折純,下同),2002年為4339萬t,25年間增加了3455萬t,年均增加138萬t。1978年我國糧食產(chǎn)量3.05億t,2002年達到4.57億t,25年間提高了1.52億t,平均每年提高約600萬t?；蕦r(nóng)業(yè)增產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用,為解決我國十幾億人口糧食問題作出了巨大貢獻。另外,以磷資源為原料可以生產(chǎn)眾多的磷化工產(chǎn)品,如飼料磷酸氫鈣,是重要的飼料添加劑,對畜牧業(yè)的發(fā)展意義重大;三聚磷酸鈉,是重要的洗滌劑添加劑;各種食品級磷酸及磷酸鹽,在提高食品質(zhì)量、改善人們營養(yǎng)狀況等方面發(fā)揮了重要的作用。生產(chǎn)磷肥及磷酸鹽的原料——磷礦石,是一種不可再生的礦產(chǎn)資源,合理開發(fā)和利用磷礦,實現(xiàn)磷資源的可持續(xù)發(fā)展,對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟健康發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。2世界磷礦資源及礦產(chǎn)資源形勢展望2·1國外磷礦資源概況2·1·1國外磷礦資源儲量據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計,2002年世界磷酸鹽巖儲量約170億t,儲量基礎(chǔ)近500億t,主要分布在非洲、北美、亞洲、中東、南美等60多個國家和地區(qū),其中80%以上集中分布在摩洛哥、美國、南非、約旦和中國。按儲量和儲量基礎(chǔ)計,摩洛哥位居首位,中國居第2位,美國居第3位。2002年世界磷礦儲量及分布見表1。世界磷酸鹽礦床類型與我國相同,主要類型以海相沉積型、變質(zhì)型和鳥糞型為主,巖漿型次之。海相沉積型成礦時代主要處于晚元古、寒武、二疊、晚白堊—始新世、中新—上新世。巖漿型磷礦主要有超基性—堿性—碳酸鹽型、基性—超基性巖型和偉晶巖型,其中前者占巖漿型資源總量的90%以上。2·1·2國外主要磷礦生產(chǎn)現(xiàn)狀目前世界有31個國家生產(chǎn)磷礦,2002年世界磷礦產(chǎn)量13599萬t,比上年增長8.2%。主要生產(chǎn)國家有美國、中國、摩洛哥和俄羅斯,4個國家產(chǎn)量之和占世界磷礦總產(chǎn)量的68.4%。美國是世界上最大的磷礦生產(chǎn)國,2002年產(chǎn)量為3620萬t,其次是摩洛哥和中國,分別為2303萬t和2301萬t,俄羅斯的產(chǎn)量為1076萬t。目前世界磷礦生產(chǎn)能力利用率73%,國際市場磷礦總體處于供求平衡狀態(tài)。近幾年世界磷礦產(chǎn)量見表2。世界磷礦生產(chǎn)和消費在連續(xù)5年增長后,1999年開始下滑。磷礦消費主要取決于磷肥的消費量,根據(jù)國際化肥工業(yè)協(xié)會預(yù)測,未來10年世界對磷肥的需求年平均增長率為2%,其中東南亞的增長率將高達4%,磷肥消費的增長主要來自亞太地區(qū),因此,磷肥的增長將直接轉(zhuǎn)化為對磷礦石需求的增長。2·2國內(nèi)磷礦資源狀況2·2·1我國磷礦資源儲量及分布情況我國磷礦資源比較豐富,已探明資源總量僅次于摩洛哥,位居世界第2位。截至2002年底,全國共有礦產(chǎn)地447處,其中大型72處,中型137處,分布在全國27個省市自治區(qū),保有資源儲量為167.84億t,其中儲量21.11億t,基礎(chǔ)儲量40.54億t,資源量127.31億t。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表3。從表3數(shù)據(jù)可知,我國磷礦資源雖然較多,但是近中期在技術(shù)經(jīng)濟上可利用的基礎(chǔ)儲量占資源總儲量僅約24%,而難以利用的資源占76%,表明我國磷礦開采比較困難。我國除西藏外均發(fā)現(xiàn)磷礦,相對集中在云南、貴州、四川、湖北和湖南5省,5省保有磷礦資源儲量占全國的75%,且P2O5大于30%的富礦幾乎全部集中于這5個省。主要分布在以下8個區(qū)域:云南滇池地區(qū),貴州開陽地區(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)。2·2·2我國磷礦資源的主要特點(1)資源儲量較大,分布比較集中我國探明的磷礦資源儲量比較豐富,主要分布在云南、貴州、湖北、湖南、四川5省,而北方和東部地區(qū)可供利用的資源儲量較少,大部分地區(qū)所需磷礦均依賴云、貴、川等3省供應(yīng),從而造成了中國“南磷北運,西磷東調(diào)”的局面,給交通運輸、企業(yè)原料供應(yīng)、生產(chǎn)成本帶來較大的影響。(2)中低品位礦多,富礦少我國磷礦質(zhì)量較差,全國磷礦平均品位P2O5在17%左右,磷礦品位大于30%的富礦只有11.08億t;品位在12%~30%的磷礦為133.93億t,居主要地位;品位小于12%的磷礦為22.85億t。富礦占磷礦總量6.6%,并且主要分布在云、貴、川、鄂4省。(3)膠磷礦多,采選難度大我國磷礦70%以上為中低品位的膠磷礦,礦物顆粒細(xì),嵌布緊密,有害雜質(zhì)較多,選別比較困難,造成選礦成本較高,并且大部分為中厚層傾斜到緩傾斜礦體,適宜大規(guī)模高強度開采的礦少,增加了開采難度。(4)礦床類型以沉積磷塊巖為主我國磷礦類型主要有沉積磷塊巖型、變質(zhì)磷灰?guī)r型和內(nèi)生磷灰石型3種,此外還有鳥糞堆積型。其中沉積型磷礦約占全國磷資源總量的80%,成礦時代主要為震旦晚期、早寒武和晚泥盆,礦床規(guī)模較大,礦石品位相對較高,是目前開發(fā)利用的主要對象。變質(zhì)型和內(nèi)生型礦床規(guī)模一般比沉積型小,品位低,但礦石易選,內(nèi)生型還共伴生鐵、蛭石、石墨等礦產(chǎn),可綜合回收利用,目前也有少量開采,但此類型磷礦地質(zhì)工作程度不夠。2·2·3我國磷礦資源開發(fā)利用情況(1)磷礦產(chǎn)量與規(guī)模改革開放以來,國家大力增加磷肥生產(chǎn)能力,促使磷礦開采業(yè)得到較大發(fā)展,已建成了云南昆陽,貴州開陽、甕福,湖北荊襄、宜昌,四川金河-清平等6大磷礦生產(chǎn)基地,形成了大中小礦山并舉,共同發(fā)展的局面。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2004年我國磷礦石產(chǎn)量為2617萬t(以標(biāo)礦計,P2O530%,下同),僅次于美國,居世界第2位。近10年我國磷礦生產(chǎn)情況見表4。目前全國已開發(fā)利用磷礦礦區(qū)共241處,其中大中型136處。由于資源條件不同和開發(fā)程度不一,我國磷礦主要開采省份是云南、貴州、湖北3省,四川和湖南次之,上述5省磷礦產(chǎn)量約占全國產(chǎn)量的97%,其余在江蘇、河北、江西等省。(2)磷礦開采、選礦技術(shù)水平采礦方法:我國磷礦開采方式分為地下開采和露天開采兩大類。地下開采約占開采總量的60%左右。地下開采磷礦山主要有貴州開陽的馬路坪及用沙壩,湖北宜昌,四川金河、清平,江蘇錦屏,湖北荊襄的王集,河北礬山等大中型礦山。露天開采有代表性的大中型礦山是云南磷化學(xué)工業(yè)集團公司的晉寧磷礦、湖北黃麥嶺、貴州甕福、湖北荊襄大峪口磷礦,約占磷礦總產(chǎn)量的40%。選礦工藝:自1958年建成投產(chǎn)了第1座116萬t/a的大型沉積變質(zhì)磷礦浮選廠——江蘇錦屏磷礦選礦廠后,1976年又在河北馬營磷礦建成1座30萬t/a的中型巖漿型磷礦石浮選廠。這2座浮選廠的建成標(biāo)志著我國已經(jīng)掌握了易選的磷灰石型磷礦的選礦富集技術(shù)。1986年第1座150萬t/a大型沉積磷塊巖(俗稱膠磷礦)直接浮選工藝的浮選廠在湖北荊襄王集磷礦廠建成投產(chǎn),使我國在難選膠磷礦技術(shù)方面取得重大突破。繼直接浮選工藝后,又相繼開發(fā)出了沉積磷塊巖的焙燒消化、擦洗脫泥、反-正(或正-反)浮選、重介質(zhì)等選礦富集工藝。在這些技術(shù)中,直接浮選、反浮選、擦洗脫泥、重介質(zhì)分選已成功地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。由于我國磷資源普遍含MgO、Al2O3和Fe2O3較高,磷礦物和脈石礦物共生緊密,嵌布粒度細(xì),只有采用浮選法才能獲得較好的選別效果,因此,浮選法是我國使用最多的選礦方法。(3)磷礦開發(fā)利用水平我國磷礦開發(fā)利用率與國外相比水平較低。目前美國、北非磷資源回采率可達95%~98%,經(jīng)過選礦,資源可以充分利用,礦山總體經(jīng)濟效益高。20世紀(jì)80年代末,我國磷資源開發(fā)受到國家有關(guān)部門的重視,利用世界銀行貸款和國有外匯,在開發(fā)磷資源同時引進國外先進的采礦設(shè)備、礦山生產(chǎn)管理技術(shù),大大提高了資源的利用水平。如甕福磷礦、晉寧磷礦和黃麥嶺磷礦露天開采,回采率均可以達到98%以上,貴州開陽磷礦井下回采率也可以達到71.1%。根據(jù)國土資源部組織的對磷礦抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,我國磷礦回采率平均僅為60.8%,其中小型礦山回采率僅30%左右,與國外相比存在較大的差距。2·2·4我國磷礦資源開發(fā)利用中存在的主要問題雖然我國磷礦產(chǎn)量居世界第2位,并且逐年提高,但是我國磷礦資源開發(fā)利用過程中存在著企業(yè)規(guī)模小、設(shè)備簡陋、企業(yè)負(fù)擔(dān)重、選礦費用較高、資源浪費嚴(yán)重等諸多問題,具體如下。(1)磷礦企業(yè)整體規(guī)模小,經(jīng)濟效益差根據(jù)國土資源部的統(tǒng)計,2000年全國磷礦企業(yè)511家,其中生產(chǎn)能力超過100萬t/a的大型企業(yè)僅15家,占2.9%;生產(chǎn)能力超過30萬t/a的中型企業(yè)25家,占4.9%;其余92.8%均為小型礦山,并且10萬t/a以下規(guī)模的為多數(shù)。與國外相比差距較大。美國、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t/a以上。例如:美國東部北卡來羅那州的李格里克磷礦單礦產(chǎn)量為350萬t/a;前蘇聯(lián)希賓磷礦下屬4座礦山及3座選礦廠,總生產(chǎn)能力達5000萬t/a,商品礦產(chǎn)量約1800萬t/a;前蘇聯(lián)的卡拉磷礦3座礦山、5座選礦廠生產(chǎn)能力達2000萬t/a;摩洛哥的胡里卜蓋磷礦6座礦山、8座選礦廠年處理能力為3100萬t。我國生產(chǎn)企業(yè)多,規(guī)模小,磷礦生產(chǎn)企業(yè)排名前3位的為云南磷化學(xué)工業(yè)集團公司、湖北荊襄化工集團和貴州宏福實業(yè)開發(fā)有限公司,其處理能力分別為320萬t/a、280萬t/a和250萬t/a,但能力僅發(fā)揮36%左右。我國最大的露天礦,其生產(chǎn)能力也只有250萬t/a。多數(shù)是生產(chǎn)能力在20萬t/a以下的小型企業(yè)。由此可見,我國磷礦整體規(guī)模較小,沒有形成經(jīng)濟規(guī)模,經(jīng)濟效益較差。(2)磷礦企業(yè)裝備簡陋,管理落后,資源破壞和浪費嚴(yán)重從開采技術(shù)和裝備水平上看:國外礦山企業(yè)采礦實現(xiàn)大型機械化,選礦實現(xiàn)了大型化和微機程序控制;我國除國有大型企業(yè)基本實現(xiàn)了機械化、半機械化以外,中小型企業(yè)特別是地方小型及集體企業(yè),除開采配備有少數(shù)的鏟、裝、運設(shè)備外,主要以人工開采為主,裝備和技術(shù)水平停留在國外20世紀(jì)30、40年代的水平。我國在“七五”和“八五”期間投入了大量的資金,用于興建礦山,引進和開發(fā)了露天大馬力推土機裂礦—前裝機裝載技術(shù)、井下錨桿護頂無軌分段空場采礦技術(shù)、長距離管道輸送技術(shù)、原礦長距離高強度膠帶機運輸技術(shù)等多項達到國際水平的先進技術(shù);但是“九五”以來,對化工礦山投入減少,先進技術(shù)推廣不夠。目前除少數(shù)新建的大型礦山主要設(shè)備能達到國外20世紀(jì)90年代先進水平外,絕大多數(shù)小型個體及集體礦山尚未實現(xiàn)最低標(biāo)準(zhǔn)的機械化生產(chǎn)。同時,還存在價格低、人員多、負(fù)擔(dān)重等一系列問題。此外,國內(nèi)絕大多數(shù)中小型礦山,特別是集體、個體的小型礦山,生產(chǎn)設(shè)備簡陋,技術(shù)薄弱,管理落后,基本處于無序開采狀態(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。(3)膠磷礦浮選技術(shù)雖有較大突破,但選礦費用偏高目前國內(nèi)原礦入選的精礦生產(chǎn)成本中高品位[w(P2O5)28%~30%]為150~160元/t;中低品位[w(P2O5)20%~24%]為180~200元/t;低品位[w(P2O5)<20%]高達250元/t以上。加之選廠建設(shè)投資較大,經(jīng)濟效益較差,礦山企業(yè)對浮選廠的建設(shè)顧慮重重,持觀望態(tài)度。(4)國有大中型礦山負(fù)擔(dān)沉重,經(jīng)濟效益差,企業(yè)生存和發(fā)展舉步維艱礦山多地處偏僻,因而不得不承擔(dān)著企業(yè)辦社會和人員多的重負(fù)。近年來國家對磷礦的投入有限,礦石后備力量不足,許多作為國家磷礦生產(chǎn)基地的大中型企業(yè)生產(chǎn)難以為繼。與此同時又倍受周邊個體和鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)營者對礦山資源的蠶食,破壞科學(xué)生產(chǎn),甚至哄搶礦產(chǎn)品。國有大型企業(yè)的礦產(chǎn)資源利用率高,損失率低,但其規(guī)模大,投資大,成本無法與設(shè)備工藝簡單,雇傭勞動力價格低廉,對資源利用和環(huán)境保護不承擔(dān)責(zé)任的個體和部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)競爭,產(chǎn)品銷售市場被擠占。在國內(nèi)優(yōu)質(zhì)磷礦供應(yīng)仍感緊張的情況下,一些大中型礦山為了企業(yè)生存,被迫轉(zhuǎn)向?qū)で髧馐袌?相當(dāng)數(shù)量的質(zhì)優(yōu)價廉的磷礦流向國外。(5)磷礦加工不合理,造成有限的優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費由于我國磷礦價格相對低,沒有拉開等級檔次,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)磷礦用于生產(chǎn)黃磷和低濃度磷肥,造成有限的優(yōu)質(zhì)磷礦資源浪費。3我國磷復(fù)肥產(chǎn)出口量和總量分析磷礦石是生產(chǎn)磷肥最主要的原料,世界上90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥,3.3%的磷礦用于生產(chǎn)磷酸鹽飼料,4%的磷礦用于生產(chǎn)洗滌劑,2.7%的磷礦用于其它產(chǎn)品。我國磷礦石消費稍有不同,1999年以前,其消費構(gòu)成為:磷肥約占80%~90%,黃磷占10%~14%,飼料磷酸氫鈣占不到5%。從2000年開始,我國黃磷和飼鈣的產(chǎn)量增長較快,特別是出口量大幅度增長,其消費構(gòu)成為:磷肥約占77%,黃磷占16%,飼料磷酸氫鈣占7%。3·1磷肥生產(chǎn)、消費與進出口情況由于國家對農(nóng)業(yè)的重視,我國“七五”和“八五”期間利用外資引進了一批大型磷復(fù)肥裝置。目前這些廠已基本建成。國家在新建項目的同時,也加大了磷肥企業(yè)的改造力度,出臺了一系列政策,以促進磷肥工業(yè)的發(fā)展。2004年,磷肥產(chǎn)量達到1017萬t。近年來我國磷肥產(chǎn)量及品種結(jié)構(gòu)見表5。近年來,隨著國家投資建設(shè)的大型磷復(fù)肥裝置投入正常生產(chǎn),我國磷肥產(chǎn)量逐年上升,除1999年稍有下降外,其余年度均穩(wěn)步增長。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,低濃度肥料,如過磷酸鈣、鈣鎂磷肥產(chǎn)量穩(wěn)中有降,高濃度磷復(fù)肥的產(chǎn)量一直在持續(xù)增長。高濃度磷肥在磷肥生產(chǎn)中所占的比重由1995年的15.1%增長到2004年的54%,因此,對富礦的需求增長較快。我國進口的磷復(fù)肥品種主要是磷酸二銨和高濃度復(fù)合肥。2002年我國磷肥進口量占國內(nèi)磷肥產(chǎn)量約34%,2003年磷復(fù)肥進口量下降較多,磷肥進口量占國內(nèi)磷肥產(chǎn)量下降到18%。2004年磷復(fù)肥進口量繼續(xù)呈下降趨勢(見表6)。2004年我國磷肥表觀消費量為1128萬tP2O5,折磷礦石標(biāo)礦量為3760萬t,其中國內(nèi)生產(chǎn)磷肥消耗的磷礦石標(biāo)礦量為3391萬t,國外磷復(fù)肥凈進口量折磷礦石標(biāo)礦量為369萬t。3·2黃磷生產(chǎn)、消費與進出口情況黃磷是制造赤磷、磷化物及熱法磷酸的基本原料。2004年黃磷產(chǎn)量78.02萬t,凈出口量11.0萬t。我國有黃磷生產(chǎn)廠130多家,其中規(guī)模大于1萬t/a的企業(yè)約40家,約占總產(chǎn)能的65%,一般廠生產(chǎn)規(guī)模為5000~7500t/a,最小的僅1000t/a。20世紀(jì)90年代后期,國內(nèi)黃磷生產(chǎn)向大型化、自動化方面進一步發(fā)展,走磷、礦、電結(jié)合道路,使國內(nèi)黃磷生產(chǎn)進一步向西南及中南部分地區(qū)集中。目前云、貴、川、鄂4省黃磷產(chǎn)能已占全國總產(chǎn)能的90%以上(見表7)。1995~2004年我國黃磷產(chǎn)量年均增長率達11%,同期黃磷出口也在逐年增加,年均出口量在10萬t以上,我國成為世界上黃磷第一大生產(chǎn)和出口國(見表8)。2004年我國黃磷產(chǎn)量為78.02萬t,折磷礦石標(biāo)礦量為648萬t。3·3飼鈣生產(chǎn)、消費與進出口情況2004年飼鈣產(chǎn)量162萬t(見表9),出口量38.8萬t,進口量有