磷是國計民生不可缺少的元素,它的應用涉及農業、工業、國防等多個方面。磷肥產業是磷礦的用戶,過量使用磷肥,會使磷從地表淋失到水體,進而流入海洋,將永遠脫離陸地生態系統中的磷循環,只有在億年后發生海陸變遷,由海底變為陸地才能重返陸地。
由磷礦生產的磷肥和磷化工產品,其中的磷被使用后終均以極度分散的狀態存在于土壤、水體中。地球已進入“人類世”的地質年代,人類的活動已經能夠引起地質上的改變。我們這幾代人的活動就是將富集的磷礦變為磷的分散體。幾百年后,地球上就不再存在富集狀態的磷資源,而被迫利用分散在土壤及水體中的磷。由于植物對土壤中的磷是主動吸收,低濃度的磷也能通過根部分泌的弱酸溶解而被吸收。那時磷的供應強度雖然很低,達不到高產的需要,尚不至于使糧食絕收。但是,要將土壤、水體中高度分散的磷制成磷酸、煉成黃磷、加工成磷化工產品,便需要付出比現在由磷礦加工難十倍、百倍的代價!我們這一代人必須提高對此的認識,這也是我們為什么要聯合發起“推進中國中、低品位磷礦合理利用”的原因。
按照目前的磷肥產業結構,不斷通過選礦來生產含P2O530%的商品磷礦,中國現已探明的200億噸磷資源,只能開采約80年。而合理利用中、低品位磷礦,既能生產相當數量的磷銨,又生產中濃度、多營養、功能性復合肥料,再配合適量進口國外磷礦,就可能使200億噸磷資源供300年開采之需。
當前,中國磷肥產業的形勢是嚴峻的,面臨著磷肥產能過剩、大量積存的磷石膏難以利用問題。但是前景是光明的,中國磷肥工業協會制訂了中國磷礦可持續利用的方向是分類、分級開采,分類、分級利用。加大中低品位磷礦的利用是國內磷礦適應磷化工可持續發展的必由之路。
磷肥產業前景光明,在于一些大學、企業開發了許多業已產業化的技術,來支撐未來磷肥產業的發展。四川大學的料漿法磷銨、淤渣聯產磷銨技術及濕法磷酸凈化生產工業級、食品級、半導體級高純磷酸;云天化集團、貴州開磷、貴州甕福、湖北洋豐、云南祥豐的磷酸二銨、磷酸一銨的實物產量均超過百萬噸,這些企業開展的創新活動已達國際先進水平;重慶涪陵化工年產5萬噸工業級磷酸、安徽六國年產2萬噸食品級磷酸、四川洪雅縣成洪公司年產2萬噸半導體級高純磷酸裝置均已投產。中國磷酸、磷銨產品已具備國際競爭能力。出口磷酸、磷銨,購回國外磷礦,并爭取進口磷礦生產的出口磷肥免征關稅,使中國企業成為國際磷資源加工商,賺取外匯差價。學習美國同行的經驗,既進口磷資源,又出口磷制品。
鄭州大學20世紀80年代發明了“鈣鎂磷肥采用玻璃結構因子配料方法”,可以直接利用含P2O514%-24%的低品位磷礦,生產含P2O512%-18%的鈣鎂磷肥;21世紀又提出“擴展玻璃結構因子配料法”,更可利用含P2O55%-24%、含K2O5%-12%的鉀長石或磷礦選礦尾礦,生產含磷、鉀、硅、鈣、鎂的酸性土壤調理劑及植物營養調理劑;近年又開發了以鈣鎂磷肥為磷、鈣、鎂、硅源,就地生產水溶性灌溉施肥新方法,已獲得以色列專利授權。該技術是經濟制造水溶性肥料的方法;鄭州大學開發的另一項專利技術是針對過磷酸鈣廠及磷酸基復合肥廠,用中、高品位磷礦生產磷酸,而不排出磷石膏,直接生產復合肥料的新工藝;魯西化工、山東紅日、安徽六國、湖北洋豐均有超過年產70萬噸的磷酸基復合肥廠,使用該項技術可以減少磷石膏排放量,同時產出中濃度、多營養、功能性復合肥料;清華大學、華南農業大學、中科院沈陽生態所均開發了用物理、生物方法直接提高中低品位磷礦肥效的技術。中國磷礦石量為200.7億噸,分布在27個省市自治區。上述技術可在磷礦分布廣而儲量小的省份應用。
提高了對磷資源合理利用、可持續開采重要性的認識,就能激發人們無限的創造力,開創中國磷肥產業新前景。我們的觀點就在于以數據為依據,論證該問題的重要性,以期引起業內同行的共同關心,共同擔當我們這一代人的社會責任。