国内磷矿资源概况
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第十一章:国内磷矿资源概况
11.1 资源状况
我国磷矿资源十分丰富,根据2004年7月国土资源部储量司公布的《全国矿产资源储量通报》统计,截止到2003年底,全国磷矿资源储量为18.91矿石亿t,基础储量为39.02矿石亿t,如果按2003年的开采水平计算,我国现有磷矿资源储量和储量基础静态保证年限分别为68a和141a。
我国磷矿资源分布在全国27个省(市),相对集中在湖北(5.14亿t,占全国总储量的27.19%)、贵州(5.0亿t,占全国的26.45%)、云南(3.55亿t,占全国的18.77%)和四川(1.15亿t,占全国的6.1%),四省合计占全国磷矿储量总量的78.51%。
另外磷矿资源较多的省还有湖南(0.9亿t)、山西(0.62亿t)、青海(0.57亿t)以及江西(0.56亿t)等。
我国磷矿富矿(P
2O
5
含量大于30%)主要集中在贵州、云南、湖北、四川
和湖南五省,其中贵州和云南两省的磷矿质量最好、储量也最多,两省富矿储量占到全国富矿总储量的80%以上。
截止到2003年底,我国富磷矿储量为4.75亿t,占全国总储量的22.5%;基础储量为7.78亿t,占全国总量的19.19%;资源量和资源储量分别为3.3亿t和11.08亿t,分别占全国的2.59%和6.6%。
我国伴生磷矿比较少,共有伴生磷矿区8
处,截止到2003年底,伴生磷矿储量55.7万t(P
2O
5
),基础储量105.3
万t,资源量800.4万t,主要分布在内蒙古、辽宁、吉林、安徽和河南五省。
正是由于我国磷矿资源分布不均匀和矿石质量的差异,形成了我国“南磷北运,西磷东调”的局面,长距离的运输和较高的运输费(包括各种运杂费),给磷肥企业的原料供给和产品成本带来较大的影响,同时也制约了现有矿山企业生产能力的发挥和云、贵等主要磷矿省份的资源开发。
另外我国富磷矿仅能维持我国使用10~15a,因此,磷矿已被列为我国2010年后不能满足国民经济发展需要的20种矿种之一,为我国的战略性矿产资源。
中国磷矿分布图
11.2 我国磷矿资源特点及开发利用条件
我国磷矿资源在地域分布、P2O5品位和矿物组成上都有其独有的特性,这些特性对矿石的开发、选矿、磷肥加工、产品运输和销售,甚至对磷酸盐工业的布局都产生重大影响。
(1)资源丰富,但分布过于集中。
磷矿是我国优势矿产之一,蕴藏量相当丰富。
随着地质工作的深入发展,磷矿储量还会有新的增长。
但我国磷矿资源分布极不平衡,储量80%以上集中分布在西南的云南、贵州、四川以及中南的湖北和湖南。
除去四川产磷大部分自给外,全国大部分地区所需磷矿均依赖云、贵、鄂三省供应;
(2)中低品位磷矿多、富矿少。
我国磷矿品位低于18%的储量约占一半,
P2O5大于30%的富矿储量仅占全国储量的22.5%。
全国磷矿石P
2O
5
平均
品位仅为17%左右,因此绝大部分磷矿必须经选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求;
(3)难选矿多,易选矿少。
一是在我国磷矿探明储量中,沉积型磷块岩(胶磷矿)多,占全国总储量的85%,其大部分为中低品位矿石。
二是我国磷矿90%是高镁磷矿,其矿石中有用矿物的粒度细,和脉石结合紧密,不易解离,一
般需要磨细到-200目占90%以上才能单体解离。
因此,我国磷矿是世界上难选的磷矿石之一;
(4)较难开采的倾斜至缓倾斜、薄至中厚矿体多,适宜于大规模高强度开采的少。
我国磷矿床大部分成矿时代久远,埋藏深,岩化作用强,矿石胶结致密,且约有75%以上的矿层呈倾斜至缓倾斜产出,为薄至中厚层。
这种产出特征给无论是露天还是地下开采,带来一系列技术难题,往往造成损失率高、贫化率高和资源回收率低等问题。
11.3 国内磷矿生产基本情况
为了巩固我国农业基础地位,改革开放以来,国家大力增加磷肥生产能力,以改善化肥中氮磷比例失调状况,促使磷矿开发得到快速发展。
到2003年,全国现有磷矿石生产企业499个,其中大、中型矿山35个,占磷矿矿山企业
总数的7%。
全国磷矿山设计能力为3220万t/a(标矿:P
2O
5
含30%),
实际生产能力1625万t/a,其中,大型磷矿山设计产能1769万t/a,占53%,实际生产能力达964万t/a,占60%。
建成了云南昆阳,贵州开阳、宏福,湖北荆襄、宜昌,四川金河、清平等六大磷矿生产基地,形成了大、中、小矿山并举,国有、集体和个体矿山共同发展局面。
大中型矿山企业成为磷矿生产的中坚力量,保证了我国磷矿产需的基本平衡和重点化肥生产企业原料的供给。
2002年全国10大磷矿设计产能1337万t/a,实际产量为630.4万t。
上世纪90年代以来,全国磷矿石产量波动比较大,1998年时达到2700万t(标矿),而2000年减少到不到2000万t。
但最近5年全国产量基本上保持着稳步增长趋势(图1)。
2003年全国磷矿采掘企业共生
产磷矿石生产实物量为2768.35万t,折合成标矿(P
2O
5
含30%)为
2447.0万t。
2004年我国磷矿石标矿产量为2617.43万t,比2003年增长了6.96%。
2003年磷矿产量居前十位的磷矿开采企业依次是贵州宏福实业开发有限总公司,287.05万t;云南磷化学工业(集团)公司,281.83万t;贵州开磷(集团)有限责任公司,251.0万t;四川省清平磷矿,115.5万t;云南安宁县街磷化工集团有限公司,1
14.69万t;四川绵竹市清平集团有限责任公司,85.62万t;四川省金河磷矿,74.74万t;湖北荆襄化工(集团)有限责任公司,63.72万t;保康县尧治河磷矿有限责任公司,59.5万t;四川棉竹天池企业集团,57.15万t,合计年生产标
矿达到1390.8万t,约占全国磷矿总产量的56.84%。
由于资源条件不同和矿业开发程度不一,在地区分布上,云南、贵州(图2)、湖北三省磷矿石产量比较大,四川和湖南次之,以上五省磷矿石产量约占全国总产量的97%,这五省为我国磷肥和磷化工生产提供矿物原料的主要省份。
11.4 我国磷矿资源开发利用水平现状
贵州宏福实业开发有限总公司、湖北荆襄化工(集团)有限责任公司和湖北黄麦岭化工(集团)有限责任公司三家企业是20世纪90年代我国利用世界银行贷款建设的项目,技术设备和管理水平在化学矿山行业处于领先地位,达到国外90年代水平,矿山生产的“三率”均达到或超过设计要求,其中回采率均达到98%以上;贵州开磷(集团)有限公司引进法国索法明公司锚杆护顶分段
空场采矿技术,并引进大型无轨液压采掘设备,其回采率由原来的59.73%提高到现在的71.1%;贫化率由原来的10.42%下降到目前的4.79%,优质磷矿石得到有效的回收和利用。
2000年,根据地下矿山和露天矿山利用水平汇总,上世纪90年代末我国大型磷矿矿山总回采率为73.16%,选矿回收率81.5%,开采贫化率为3.18%。
我国中型磷矿山企业大部分是国家投资建设的,生产比较正规,技术装备和管理相当于国外20世纪70年代水平。
根据地下矿山和露天矿山利用水平汇总,我国中型磷矿矿山总回采率为60.18%,选矿回收率70.0%,开采贫化率为5.43%。
我国小型磷矿山企业除了一小部分技术装备达到国外20世纪70年代水平外,其余大部分都是工艺技术落后,生产无技术,土法上马,因陋就简,开采多是手工扒矿,人工装碴,人力推运;管理不规范,安全、卫生没有保障;环保意识差,矿区环境污染严重,生态恶化;资源破坏严重,资源利用率低。
根据地下矿山和露天矿山利用水平汇总,我国小型磷矿矿山总回采率仅为44.3%,开采贫化率为7.89%。
我国磷矿开发利用水平总体上看,与国外相比仍处于低水平,除资源条件限制外,关键在于矿山装备水平、技术水平和管理水平存在差距。
(1)从资源利用水平上比较:据近几年资料,美国、北非一些产磷国家资源回采率可达95%~98%,经过选矿资源可以物尽其用,矿山总体经济效益大大高于我国。
20世纪80年代未,我国磷资源开发受到国家和有关部门的重视,利用世界银行贷款和国家外汇,在开发磷矿资源同时引进国外先进的采矿设备及矿山生产管理技术从而大大提高了资源的利用水平,产品质量也得到大幅度提高。
但是从整体上看,我国磷矿回采率仅为60.8%,与国外相比存在较大差距。
(2)从品位和结构上看:国际上磷矿利用类型以磷灰石为主,品位较高、易选别,且多为露天开采。
而我国磷资源富矿少,贫矿多,有害杂质含量高,分布不均,不易选别,并且开采难度较大。
除了贵州以外我国其他赋磷省份的磷矿,绝大多数需要选别才能用做生产高效磷肥的原料。
(3)从企业规模和产量上看:发达国家,如美国、摩洛哥和前苏联,其企业规模和产量多在300万t/a。
我国生产企业多,规模小,国有重点磷
矿生产企业排在前三位的云南磷化学工业集团公司、湖北荆襄化工(集团)有限责任公司和贵州宏福实业开发有限总公司处理能力分别为320万t/a、280万t/a和250万t/a,并且能力仅发挥36%左右。
大多数是生产能力在20万t/a以下的小型及集体企业。
因此,我国的磷矿生产基本上没有形成规模经济,整体效益差。
(4)从开采技术和装备水平上看:国外矿山企业采矿实现大型机械生产,选矿实现了大型化和微机程序控制。
在我国除国有大型企业基本实现机械化、半机械化以外,中小型企业特别是地方小型及集体企业,除开采配备有少数的铲、装、运设备外,主要以人工开采为主,装备和技术水平只停留在国外的20世纪30~40年代的落后水平,尽管我国在“七五”和“八五”期间投入了大量资金用于兴建矿山,引进和开发了露天开采大马力推土机裂矿前装机装卸技术,井下锚杆护顶分段空场采矿技术,长距离管道输送技术等多项达到国际水平的先进技术,但是,由于国家在“九五”期间,对化学矿山投入较少,先进技术难以推广,目前除少数新建的大型矿山主要设备能达到国外90年代先进水平外,大多数小型国有及集体矿山尚未实现最低标准的机械化生产。