远安磷矿资源节约与综合利用进展及展望

■ 王 磊/王来峰/杨东武/韩尚勇

（1．中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2．湖北省国土资源厅，武汉 430071；3．远安县国土资源局，湖北 远安 444200）

远安磷矿资源节约与综合利用进展及展望

■ 王 磊1,2/王来峰1/杨东武3/韩尚勇3

（1．中国地质大学（武汉）经济管理学院，湖北 武汉 430074；2．湖北省国土资源厅，武汉 430071；3．远安县国土资源局，湖北 远安 444200）

远安县磷矿资源丰富，拥有全国单一矿区最大规模磷矿床——杨柳磷矿区。目前，县内已形成年采矿430万吨、选矿300万吨、深加工350万吨的生产能力和“一区三园”产业发展格局。近年来，远安县委、县政府先后实施磷矿资源可持续开发利用战略、矿山企业“二次创业”和打造“生态磷都”战略，控制开采总量，加强资源整合，推进科学开采，强化贫矿利用，实行产销对接，有效提升了磷矿资源的节约与综合利用水平。针对中低品位磷矿采选和黄柏河流域水质保护两大难题，远安县的磷矿资源节约与综合利用需要在井下建重选厂、矿井水无害化处理和充填采矿工艺设备改造等方面继续开展工作。

磷矿资源；节约与综合利用；远安

1 远安县磷矿产业发展概况及磷矿资源开发利用战略演变

1.1 磷矿产业发展概况

远安县磷矿资源丰富，集中度高，全部分布于嫘祖镇，磷矿石质量相对较好，矿石品位17.92%～33.62%，拥有全国单一矿区最大规模磷矿床——杨柳磷矿区。截至2013年底，全县有查明资源储量大中型磷矿区10处，保有资源储量9.1亿吨。目前，远安县有磷矿探矿权15宗，勘查区总面积133.87km2，预测资源量约4.05亿吨；采矿权10宗，矿区总面积45.265km2，矿山设计生产能力495万吨/年，实际生产能力430万吨/年。2014年，远安县磷矿石开采总量近350万吨，采矿业产值11.16亿元，磷化工产业实现产值138亿元，占县属规模以上工业总产值的53%。近年来，依托远安县内优势磷矿资源和宜昌地区得天独厚的区位运输条件，按照“采选结合、矿肥结合、矿化结合、肥化结合”的思路，短期内培育和壮大东圣化工、吉星化工、西部化工等一批采选加工一体化的磷化工企业，初步建成“一区三园”（远安工业园区，荷花、江北、万里磷化工业园）产业发展格局，形成年选矿300万吨、深加工350万吨的生产能力。东圣化工成为远安县龙头企业，现已具有年产磷矿石100万吨、磷酸一铵50万吨、磷酸二铵60万吨、NPK复合肥30万吨、合成氨10万吨、尿素15万吨、全自动化吨袋生产5000万条的生产能力，200台货运汽车的运输能力，是典型采选、加工、运输、销售一体化企业，总资产超过20亿元。东圣化工连续几年位列中国民营企业500强，“东圣”磷酸一铵被评为国家免检产品，“东圣”商标被认定为中国驰名商标[1]。

远安县西部属于鄂西山区，地形险峻，河谷深切，危岩分布广泛，悬崖峭壁四处可见。磷矿集中分布于县域西部的嫘祖镇，密布于晒旗河、神农河和盐池河三条河的河谷内，随着开采强度的逐年加大，在夏季强降水的诱发下，极易发生崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害[2]，采空区管理和废渣堆放是磷矿开发中的两大重点安全环保问题。黄柏河是宜昌市的饮用水水源地[3]，在生态文明建设要求下，远安的磷矿开发对黄柏河东支流域的水源保护区造成巨大的环保压力，近年来在宜昌市人大和市政协等部门督促下，市政府加大黄柏河流域综合整治力度，对磷矿开发提出更严格的要求：设置磷矿项目审批和磷矿开采总量调控“两道防线”；建立磷矿项目分类审批、联合审批、等量或减量审批制度；建立黄柏河流域磷矿项目“禁批、限批、慎批”三类审批制度，禁止审批磷矿选矿、磷化工项目；实行磷矿项目水利、环保、国土三部门联合审批；实行磷矿矿业权“增一必须减一”的等量或减量审批制度；集中整治磷矿开发利用中的废渣随意堆放、侵占河道、矿井水和生活污水直排等问题。

1.2 磷矿资源开发利用战略演变

远安县先后实施磷矿资源可持续开发利用战略、矿山企业“二次创业”和打造“生态磷都”战略，积极推动磷矿产业发展与地方生态文明建设。2005年，远安县委、县政府启动磷矿资源可持续开发利用战略[4]，制定以精细化工和高浓度磷复肥为产业发展方向，以采选结合为途径，以“厂矿一体化”为保障，全面实施“采选结合、矿肥结合、矿化结合、肥化结合、厂矿结合”的发展思路，有效遏制了开采总量失控、资源严重浪费、开采与加工脱节等问题。2007年，县委、县政府实施矿山企业“二次创业”战略，精心筛选出一批优势项目，引导磷矿企业跨行业发展，嫘祖镇13家磷矿企业采用“龙头企业+合作组织+基地+农户”的经营模式，成立“十里紫薇画廊景观植物专业合作社”，与六个村签订7000亩土地流转合同，投资3000多万元发展景观植物产业，既美化了矿区周边环境，又使农户每年种植管理和土地流转收入达到480万元。近几年，远安县又提出打造“生态磷都”战略，推进整装勘查与整体开发，提高磷矿资源利用水平；优化磷矿产业发展结构，提升产业综合竞争力；构建多元化现代产业体系，提高新兴产业发展水平；推动“城—矿—村”协调发展，优化空间开发格局；推进生态文明建设，建设绿色矿业发展示范区，力争建成“中国生态磷都”。在三大战略的指引下，远安县的磷矿资源节约与综合利用在诸多方面取得了重要进展。

2 远安县磷矿资源节约与综合利用工作的主要进展与存在的问题

2.1 主要工作进展

(1)总量调控有度。宜昌市政府将磷矿项目审批、磷矿开采总量调控与黄柏河水质挂钩，若水质超标，流域内将暂停审批磷矿项目和削减开采总量计划。2014年，远安县磷矿山实际生产能力为430万吨/年，宜昌市国土资源局给远安县下达的年度开采计划为370万吨，远安县磷矿山实际开采总量不到350万吨，总量调控效果明显。远安县磷矿石开采总量调控的特色体现在将年度开采计划直接分配给县内磷化工企业，磷矿开采企业要凭借与磷化工企业签订的供货合同才能获得年度开采计划和磷矿石准运单，再凭借准运单运销磷矿石。县内实行磷矿资源准运单制度，在矿区的主要道路建立两个监管站，实行“一车一单、矿随单走、凭单进站、验单放行”。

(2)资源整合有力。远安县磷矿资源整合有两方面的特色，一是在采取联合、兼并、参股等方式对采矿权进行整合的同时，引导磷矿开采企业与磷化工企业“联亲接对”，促进优势资源向优势加工企业集中，逐步形成采选加工一体化发展格局；二是在通过资源枯竭关闭方式淘汰现有中小型磷矿山的同时，新上一批百万吨级磷矿山，东圣化工鱼林溪磷矿和昊坤化工桃郁溪磷矿的设计生产能力均为150万吨/年，祥云化工高烽磷矿和宜安联合矿业麻坪磷矿的设计生产能力分别为330万吨/年和400万吨/年。通过这两类矿山的“一减一增”，到2017年远安县磷矿山的生产能力将达到1000万吨/年以上，规模化水平大幅跃升。

(3)科学开采有序。磷矿的科学开采主要体现在薄矿体和贫矿层的开采。按照地质勘查规范，磷矿的最低可采厚度为1m，而远安县磷矿开采企业普遍将最低可采厚度降低到0.7m，大量的薄矿体被充分利用。针对宜昌磷矿“两贫夹一富”的特点，贫矿层开采采取两种方式，中富矿厚度大于0.6m实行分层分采，中富矿厚度小于0.6m的实行全层混采，基本做到了全层开采。爆破后原矿装运出坑口前先人工选矿分装，运到坑口放矿仓时要按照三种品级分开堆放；P2O5含量在28%以上的，优先用于黄磷、磷铵和NPK复合肥生产，P2O5含量24%～27%的，主要用于生产普通磷肥；P2O5含量24%以下的，主要供应重选企业。

(4)贫矿利用有效。贫矿利用主要采取三项措施：一是中低品位磷矿石（P2O5＜24%）开采计划下达到各磷矿开采企业，并与高品位磷矿（P2O5＞24%）开采计划挂钩，没有完成中低品位磷矿石生产任务的，一律停发或扣减下年度高品位磷矿石运销计划；二是对于专门从事低品位磷矿开采的企业或者实行全层开采企业的低品位矿石部分，对于兴办中低品位磷矿石选矿企业或磷化工企业直接利用中低品位磷矿石进行深加工的部分，实行县财政给予适当补贴、减免矿山公路超限检测费等特殊优惠政策，在矿业权设置、建设用地等方面也予以优先支持；三是实行低品位磷矿石认证制度，磷矿开采企业必须将低品位磷矿石分开堆放，经磷化办按规定程序检验后认定为低品位磷矿的，才能享受特殊优惠政策，没有经过认定的一律视为中高品位磷矿。

(5)产销对接有方。为了促进磷矿资源能在远安县就地加工增值，通过返还地方性行政事业性收费、奖励开采运销指标、保障原矿供应等优惠政策，鼓励开采企业将磷矿产品出售给县内的加工企业，逐步减少磷矿产品的县外销售量，引导和激励矿山企业与加工企业实施厂矿结合。运用市场办法，组织磷矿开采企业与磷化工企业供需见面，确定对接关系，签定供矿合同，优先为省、市重点磷化工企业提供磷矿资源，确保对优强企业的磷矿资源供应。围绕东圣化工、吉星化工、西部化工、昊坤化工等主要骨干磷化工企业做大做强，到2017年实现项目投资达100亿元以上，磷化工加工产值达300亿元以上的目标。

2.2 磷矿资源节约与综合利用存在的主要问题

(1)“采富弃贫”仍然突出。表1为远安县2013-2015年磷矿石总量控制数分解情况。从近3年下达的开采计划来看，宜昌市国土资源局按4：5的比例下达高品位矿和中低品位矿开采计划。换句话说，就是平均每采1吨高品位矿，同时要采出1.25吨中低品位矿。2015年，远安县磷矿石总量控制数为370万吨，高品位矿总量控制数为164万吨，中低品位矿总量控制数为206万吨。然而，因管理人员少、监管手段缺乏以及缺少硬性约束和监督考核机制，该计划难以执行到位。从磷矿山开采的实际情况看，中低品位磷矿开采占比不足40%。这就是说，实际情况是平均每采1吨高品位矿，只同时采出0.67吨中低品位磷矿。因此，还有大量贫矿层没有被开采出来，尤其是P2O5含量18%以下的贫矿层，磷矿山基本没有进行开采，贫矿利用还需进一步加强，促进贫富兼采成为摆在当地管理部门面前的一项紧迫任务。

(2)贫矿利用依旧困难。因品位差异，中低品位矿石利用方向不同。P2O5含量22%～24%的磷矿石主要用于配矿，一般2吨富矿配1吨贫矿，配矿的利润更高，磷矿山基本不会将这部分矿石卖给重选企业。P2O5含量18%～22%的磷矿石主要销售给重选企业，重选厂的磷矿石入选品位也大致在此区间。18%以下的磷矿石重选厂无法利用，因此矿山基本不开采，偶有开采也是低价卖给矿贩子配矿。由于富矿数量非常有限，通过配矿实现贫矿大规模利用没有可能。重介质选矿通过抛尾作业，将20%左右的低品位磷矿石富集为28%左右的磷精矿，对中低品位磷矿的大规模利用至关重要[5]。然而，远安县仅华汇选矿厂60万吨/年重选装置正常运行，宜昌西部化工公司选矿厂90万吨/年重选装置自2010年停产至今，因环保和经济条件制约，现有两个重选企业增加低品位磷矿石利用量不具可能性。因此，远安县中低品位磷矿的入选率不到30%，到2017年随着磷矿山生产能力的提升，该比例将进一步降低至10%左右。

表1 2013-2015年远安县磷矿石总量控制数分解表 单位：万吨

3 远安县磷矿资源节约与综合利用工作展望

3.1 中低品位磷矿重选技术攻关和政策研究

为了保障饮用水水源地的水质安全，黄柏河流域禁止审批磷矿选矿项目。然而，要实现对中低品位磷矿的大规模利用，必须建设与开采规模相配套的重选装置，井下建重选厂成为唯一的出路。井下建重选厂面临厂房布置、矿泥水处理和尾砂处置三道技术难题，亟待实现两大目标，一是通过节省无效运输、地面环保设施等费用，甚至进一步降低原矿入选品位，解决重选盈利难的困局；二是实现尾矿井下充填，既根除尾矿库这一重大安全环保隐患，又间接促进采空区充填，提高安全环保效益。因此，选择技术实力雄厚的设计单位实施井下重选厂建设技术攻关，争取做到技术可行、经济合理、安全可靠、环保达标，能有力推动新增大中型磷矿山增加贫矿石入选量、降低入选品位，巩固和扩大磷矿资源全层开采和贫富兼采的成果。同时，开展磷矿选矿项目审批政策和中低品位磷矿税费优惠政策的优化研究，积极争取水利、环保部门及宜昌市政府支持矿山建井下重选厂，并出台政策调整措施。

3.2 磷矿矿井水无害化处理及资源化利用

磷矿矿井水属高悬浮物矿井水，需要通过注浆堵水减少矿井涌水量，以简便易行的工程设施和行之有效的管理措施降低悬浮物含量，才能实现达标排放和资源化利用[6]。简便易行的工程设施就是建立多级沉淀排水系统，该系统主要包括三级沉淀：一是在主中段设置U型沉淀池，汇集中段以上涌水进行一级沉淀；二是优化中段水仓的设计，对矿井水进行二级沉淀，保证水泵泵水为清水；三是在地面标准沉淀池添加絮凝剂，进行三级沉淀。行之有效的管理措施主要指加强人为随机性排水管控：一是集中设备设施冲洗位置，就地建设沉淀池，经沉淀后排放；二是加强用水量管理，尽量减少降尘水、设备施冲洗水的产生量。因此，要选择典型矿山实施矿井水无害化处理及资源化利用试点，减少絮凝剂添加量，减轻地面沉淀池的处理难度，降低水污染事件发生风险，化解磷矿山生存与发展的环保危机。

3.3 磷矿充填采矿工艺设备改造及废渣综合利用

由于薄矿体和贫矿层的开采，大量采矿废渣产生，如运至地面排土场，不但给运输系统带来沉重负担，还会造成侵占土地、泥石流等环境问题。开采期的磷矿山，存在着大量采空区，废渣基本都用于井下充填采空区。然而，现有磷矿山大多为无序充填：一是无组织排放，对采空区选择没有规范要求，井下作业工人随意充填；二是无理想充填设备，致使采空区充填不实，接顶不够，无法真正起到安全支护作用。因此，要实施规范充填工艺和设备改造试点，选择典型矿山建立标准采区和矿房，在采空区稳定性监测措施保障下，利用薄矿体和贫矿层开采产出的废渣充填临近采空区，缩短回采空区暴露时间，形成隔离充填带，减缓地压对回采的影响[7]。同时，加强对充填设备的改造，提高充填效率，尽量接顶充实。通过规范废渣对采空区的充填，加强采空区治理，减少废渣排放量，逐步形成高效无废环保安全开采工艺。

[1] 周建华,高玉霞．扶一把,就能成就一个百亿企业[N]．中国矿业报,2012-01-17(B02)．

[2] 李强,张倬元,王兰生．宜昌磷矿地下采掘诱发的地质灾害及其防治[J]．地质灾害与防治,1991,2(1)：35-43,34．

[3] 刘川鄂,洪钧．确保黄柏河流域水生态安全[N]．三峡日报,2014-12-28(01)．

[4] 有效利用深度开发——远安县实施磷矿资源可持续开发利用战略纪实[N]．中国国土资源报,2007-10-31(04)．

[5] 凌仲惠．宜昌低品位磷矿重介质旋流器选矿的应用前景[J]．武汉工程大学学报,2011,33(3)：61-64．

[6] 戚鹏,武强,李晓翔,等．矿井水处理工艺及治理效益分析[J]．水处理技术,2010,36(4)：125-126,129．

[7] 李俊平,肖旭峰,冯长根．采空区处理方法研究进展[J]．中国安全科学学报,2012,22(3)：48-54．

On Conservation and Comprehensive Utilization of Phosphate Rock Resources

WANG Lei1, WANG Laifeng1, YANG Dongwu3, HAN Shangyong3
(1．School of Economics and Management of China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074; 2．Department of Land and Resource of Hubei Province, Wuhan 430071, China; 3．Bureau of Land and Resources of Yuan’an County, Yuan’an Hubei 444200, China)

Yuan’an County is rich in phosphate rock resources, where the largest phosphate rock bed in China---Yangliu phosphate rock area is located. At present, with annual production capacity of 4.3 million tons of ore mining, 3 million tons of ore dressing, and 3.5 million tons of further processing, the industrial development pattern of “one area and three parks” has been formed. In recent years, guided by Yuan’an party committee and government, Yuan’an has devoted great efforts to improve conservation and comprehensive utilization level of the phosphate rock resources. For example, they have implemented both the strategy of sustainable development and utilization of phosphate rock resources, and the strategy of starting a new undertaking of mining enterprises and building “Ecological Phosphorus Capital”. At the same time, they have enhanced their efforts with regard to the total production control, the integration of resources; scientif i c mining, the utilization of lean ore, and the link of production and marketing. In addition, facing the challenges of mining-dressing of low and medium grade phosphate rocks, and water quality protection of Huang Baihe river basin, this paper points out that in order to improve the level of conservation and comprehensive utilization of phosphate rock resources in Yuan’an County, they need to build re-dressing-works in the mine, bio-safety disposal of mine water, and update the filling mining technological equipment.

phosphate rock resources; Conservation and comprehensive utilization; Yuan’an

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2015）11-0009-04

2015-10-12；

2015-10-25

湖北省人文社科重点研究基地中国地质大学（武汉）资源环境经济研究中心2015年开放基金项目（H2015010B）；中国地质大学（武汉）2016年本科教学工程预研项目“将生态文明建设融入到经济学教学的课程创新研究”（校内项目，无编号）

王磊（1983-），男，安徽省宿州市人，中国地质大学（武汉）经济管理学院博士研究生，研究方向：资源产业经济。