湖北省磷矿资源对磷化工转型的支撑作用分析

张莉，成彪，冯兵，关洪亮，刘汉红，高菲

（武汉工程大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430074）

湖北省磷矿资源对磷化工转型的支撑作用分析

张莉，成彪，冯兵，关洪亮，刘汉红，高菲

（武汉工程大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430074）

简述了湖北省磷矿资源及磷化工产业现状，量化分析了磷矿资源对磷化工的影响，指出了湖北省磷矿资源开发利用的发展方向，提出湖北省磷化工产业转型升级的路径。

磷矿；磷化工；转型

磷是一种不可再生的自然资源，以矿物的形式存在。随着国民经济的发展，磷矿的需求量不断加大。磷矿产业链相关产品遍及人们生活的方方面面，磷肥、黄磷、磷酸、磷化物及其它磷酸盐产品在农业、化工、医药、食品等领域有着广泛的应用。磷矿石作为具有战略意义的非金属矿产资源，其可持续开发与利用直接关系到世界粮食安全及人类的生产发展［1］。

我国是世界上最大的磷矿石生产国，2014年，磷矿基础储量为203亿t［2］，2013磷矿石产量为10 851.14万t，占世界总产量的48%。湖北省磷矿储备量大，2013年磷矿石产量达到1 876.6万t，居全国第一，约占全国总量的17.29%。磷化工作为湖北省重要的支柱产业，磷资源的产业转型升级及合理开发利用，将对湖北省的可持续发展起到不可估量的作用。

1 湖北省磷矿开发利用现状

1.1 湖北省磷资源分布及特点

1）储量大

2010 ～2013年间，湖北省新增磷矿储量26.7亿t，累计探明磷矿储量达50.6亿t，占全国24.9%，超过云南，排名升至全国第一［3］。

2）分布集中

湖北省磷资源储量大，2013年，湖北省磷矿资源保有量为44.57亿t，主要集中在鄂西地区，包括宜昌、襄阳、荆门、神龙架等地，占全省磷矿保有总量的95%。其中，宜昌磷矿保有量为28.2亿t，占全省的63%；襄阳磷矿保有量为6.3亿t，占全省的14%；荆门磷矿保有量为5.7亿t，占全省的13%；神龙架磷矿保有量为2.39亿t，占全省的5%［4］。

2013年湖北省磷矿开采量1 876.6万t，主要集中在宜昌、襄阳、荆门、神龙架、孝感这5个地方，其中宜昌的全年开采量为888.8万t，占全省的47%；襄阳362.9万t，占全省的19%；荆门317.0万t，占全省的17%；神龙架106.1万t，占全省的6%；孝感172.4万t，占全省的9%。除以上5个地方外，其它地方年开采量只占全省的1%。

图1 湖北省2013年磷矿资源保有量及开采量分布图Fig.1 Possessing capacity and yield of phosphate rock resources in Hubei province in 2013

3）高品位磷矿少，中低品位磷矿多

至2013年底，湖北省高品位（P2O5≥28%）的磷矿保有量只有0.375亿t，占全省的0.8%；中品位（24%≤P2O5＜28%）、低品位（P2O5＜24%）的磷矿分别为23.6亿t和20.6亿t，占比达53%和46.2%。2013年，湖北省磷矿实际开采量1 876.6万t，其中高品位磷矿81.5万t，主要分布于神龙架、钟祥等地11处矿区；中品位磷矿616.4万t，主要分布于神龙架、保康、远安、夷陵等地44处矿区；低品位磷矿1 178.7万t，主要分布于恩施、孝感、兴山、钟祥、远安等地61处矿区［5］。具体情况见图2。

图2 湖北省2013年各品位磷矿开采量及保有量情况Fig.2 Possessing capacity and yield of different grades phosphate rock ore in Hubei province in 2013

1.2 湖北省磷矿开采技术

湖北省磷矿露天开采企业只有3家，其余都为地下开采，其中浅孔房柱法是应用最广的采矿方法，目前湖北省仅宜昌江家墩磷矿采用充填法采矿［6］。企业开采技术有很大差异。大型企业科研水平较高，已经形成全层开采、采选一体化综合开发利用模式，矿石回采率可达95%以上，接近当前国际先进水平［7］。

湖北省磷矿多为含MgO较高的中低品位胶凝矿，磷矿物和脉石矿物共生紧密，所以正、反浮选工艺和重介质分选工艺运用较多［8］，湖北东圣化工集团有限公司和湖北宜化肥业有限公司都采用大型反浮选装置。

2 湖北省磷化工产业现状

2013年，湖北省省内加工利用磷矿1 169.7万t，加工利用率达到80%，全省重点磷化工企业共完成磷化工产值约1 641.1亿元。其中磷酸及磷酸盐产值约378.9亿元，占湖北省磷化工总产值的23.1%；磷复肥产值约1 262.2亿元，占湖北省磷化工总产值的76.9%。

2.1 磷化工产业园区分布

湖北省磷化工主要分为鄂西和鄂东两大集群，现有磷化工企业192家。鄂西主要磷化工产业园集中在宜昌、襄阳和荆门。宜昌市建立了猇亭、宜都、夷陵、远安等8个磷化工工业园区；襄阳市创建武安磷化工循环经济产业园，以四川龙蟒集团和兴发集团为龙头企业，规划实现工业总产值430亿元。鄂东以黄冈武穴市田镇工业新区湖北祥云（集团）化工股份有限公司为龙头企业，带动集团二级单位及周边企业，其精细磷化工年产值超百亿元。

2.2 磷肥产业现状

湖北省磷肥工业已具有一定规模，但存在浓度低、规模小、污染重、技术设备落后等问题。2013年，湖北省磷肥产量572.2万t（折P2O5100%），占全国磷肥总量的35.2%；磷复肥产品及产量为：磷酸一铵（MAP） 859万t、磷酸二铵（DAP）443万t、氮磷钾复合肥2 300万t、普钙992万t、钙镁磷肥135万t，总产值达1 262.2亿元。

2.3 磷酸及磷酸盐产业现状

目前湖北省磷酸盐产业已具一定规模，但仍存在资源浪费、污染严重、产品附加值低等问题。省内磷酸及磷酸盐产品共20余种，主要为工业级、食品级、医药级、电子级磷酸，牙膏级、食品级、工业级磷酸钙、钾、钠盐，工业级磷酸一铵、磷酸亚铁锂、复配磷酸盐等。2013年，湖北省磷酸及磷酸盐主要产品及产量为：黄磷18万t，工业磷酸420万t，三氯化磷30万t，食品级磷酸5万t，电子级磷酸2万t，三聚磷酸钠25万t，六偏磷酸钠10万t，草甘膦15万t，亚磷酸二甲酯1万t，饲料磷酸钙10万t，工业磷酸一铵40万t。总产值达378.9亿元。

2.4 产业结构

湖北省现阶段磷化工产业结构如图3所示。高品位磷矿无需采选，通过有机溶剂萃取法精制黄磷，或进一步制得精细磷化工产品；中低品位磷矿则需选矿后作为精细磷化工原料。

3 湖北省磷矿资源对磷化工贡献率测算

为了体现磷矿资源开发、磷化工行业的生产特点及其影响关系，对2013年的湖北磷矿及磷化工数据进行统计，以P2O5（100%）的量作为指标进行转换，体现投入、产出计量一致性的原则。

3.1 概念

磷化工产值单耗反映每万元磷化工产值耗用不同品位磷资源数量，真实地反映磷化工与磷资源最本质的关系；磷化工磷经济效率表示每单位磷化工产品产生的经济效益；磷化工经济贡献率量化地反映磷矿品位在磷化工生产中的重要性［9］。

图3 2013年湖北省磷化工产业结构图Fig.3 Structure of phosphorus chem ical industry in Hubei province in 2013

3.2 基础数据及结果分析

2013年，湖北省磷化工总产值为1 641.1亿元，其中以高、中、低品位磷矿为原料的磷化工产品磷矿资源使用量分别为11.7万t、619.9万t、538.1万t；产值分别为22.5亿元、1 032.6亿元、586亿元。2013年，湖北省以高、中、低品位磷矿为原料的磷化工产值增长率分别为4.3%、9.8%、8.7%，湖北省磷化工产值增长率为13.4%。

2013年，湖北省磷化工经济贡献率统计见表1。

由表1可知，磷化工产值单耗在以高品位磷矿为原料时最低，低品位磷矿为原料时最高；磷化工磷经济效率在以高品位磷矿为原料时最高，低品位磷矿为原料时最低；磷化工经济贡献率以中品味和低品位磷矿为原料时较高。

这说明，目前虽然高品位磷矿的开采和加工利用相对简单，其对磷化工经济的带动作用正在减弱；相反地，中低品位磷矿开发利用虽然难度较大，但是其对磷化工经济的带动作用正在加强，且今后会越来越明显。

表1 2013年湖北省磷化工经济贡献率统计Tab.1 Econom ic contribution rate statistics of phosphorus chem ical industry in Hubei province in 2013

由于湖北省磷矿资源储量以中低品位磷矿占绝大部分，应该向提高以中低品位磷矿为原料时的磷化工的经济贡献率方向发展，即加大对中低品位磷矿的开采和提升对应的磷化工产品技术水平；向以降低中低品位磷矿为原料的磷化工产品的单耗方向发展，即不断提高磷矿的开采技术，不断提升对应的精细磷化工产品的生产技术。

4 湖北省磷化工转型发展路径构建

由于湖北省磷资源储备高品位磷矿少、中低品位磷矿多，磷资源开发利用必须走“从低附加值向高附加值升级，从高能耗、高污染向低能耗、低污染升级，从粗放型向集约型升级”的发展道路，控制并治理经济增长带来的环境问题，走可持续发展之路。

强调优化产品结构和产业布局，注重发展精细和高技术磷化工产品，使磷复肥产值占磷化工产值的比重下降到35%，精细磷化工高端产值占磷化工产值的比重上升到50%；加快安全高效、绿色矿山建设步伐；实现全层开采、贫富兼采，提高低品位磷矿利用率；推进企业重组，扩大规模，制定磷矿资源综合利用的行业及企业技术标准。

5 结语

湖北省磷资源储备高品位磷矿少、中低品位磷矿多，故需走“从低附加值向高附加值升级，从高能耗、高污染向低能耗、低污染升级，从粗放型向集约型升级”的发展道路。需以国家产业政策和市场为指导，以企业为基本，以科技进步和技术创新为推动力，以建设现代化矿山发展为前进方向，以提高精细磷化工、资源综合利用水平为重点，调整磷产品结构向精细高端化发展，坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的循环经济之路，做强做优磷化工，不断促进磷产业持续快速健康发展。

（致谢：感谢湖北省经济和信息化委员会和湖北省统计局的大力支持!）

［1］常苏娟，朱杰勇，刘益，等.世界磷矿资源形势分析［J］.化工矿物与加工，2010，39（9）：1-5.

［2］中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社.

［3］严炜.湖北省磷矿产业发展战略研究［D］.武汉：中国地质大学，2014.

［4］湖北省统计局，国家统计局湖北调查总队.湖北统计年鉴［M］.北京：中国统计出版社.

［5］湖北省国土资源厅.湖北找矿突破战略行动实施方案（2011-2020年）［R］.

［6］魏鹏.我国磷矿分布特点及主要开采技术［J］.武汉工程大学学报，2011，33（2）：108-110.

［7］刘仲红，李小林，李书涛.合理确定湖北省磷矿“三率”指标及措施建议［J］.资源环境与工程，2014，28（5）：743-749.

［8］蒋俊.中低品位磷矿的开发利用途径［J］.矿产综合利用，2014，（4）：16-19.

［9］黎斌林.中、美矿产资源产业的经济贡献率研究［J］.特区经济，2013，（11）：59-60.

Supporting Role of Phosphate Rock Resources for Transformation of Phosphorus Chem ical Industry in Hubei Province

ZHANG Li，CHENG Biao，FENG Bing，GUAN Hong-liang，LIU Han-hong，GAO Fei
（School of Chemistry and Enviromental Engineering，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China）

The present situation of phosphate rock resources and phosphorus chemical industry in Hubei province were briefly introduced.Effect of phosphate rock resources on phosphorus chemical industry was quantitatively analyzed.The development direction and transformation path of phosphorus chemical industry in Hubei province was proposed.

phosphate rock；phosphorus chemical industry；transformation

TD 985

A

1672-5425（2015）07-0022-04

10.3969/j.issn.1672－5425.2015.07.006

湖北省科技支撑计划资助项目（2014BDF010）

2015-04-24

张莉（1966－），女，湖北武汉人，教授，研究方向：水污染控制工程及清洁生产。