磷是國(guó)計(jì)民生不可缺少的元素,它的應(yīng)用涉及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國(guó)防等多個(gè)方面。磷肥產(chǎn)業(yè)是磷礦的用戶,過(guò)量使用磷肥,會(huì)使磷從地表淋失到水體,進(jìn)而流入海洋,將永遠(yuǎn)脫離陸地生態(tài)系統(tǒng)中的磷循環(huán),只有在億年后發(fā)生海陸變遷,由海底變?yōu)殛懙夭拍苤胤店懙亍?/p>
由磷礦生產(chǎn)的磷肥和磷化工產(chǎn)品,其中的磷被使用后終均以極度分散的狀態(tài)存在于土壤、水體中。地球已進(jìn)入“人類世”的地質(zhì)年代,人類的活動(dòng)已經(jīng)能夠引起地質(zhì)上的改變。我們這幾代人的活動(dòng)就是將富集的磷礦變?yōu)榱椎姆稚Ⅲw。幾百年后,地球上就不再存在富集狀態(tài)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(duì)土壤中的磷是主動(dòng)吸收,低濃度的磷也能通過(guò)根部分泌的弱酸溶解而被吸收。那時(shí)磷的供應(yīng)強(qiáng)度雖然很低,達(dá)不到高產(chǎn)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(chǎn)品,便需要付出比現(xiàn)在由磷礦加工難十倍、百倍的代價(jià)!我們這一代人必須提高對(duì)此的認(rèn)識(shí),這也是我們?yōu)槭裁匆?lián)合發(fā)起“推進(jìn)中國(guó)中、低品位磷礦合理利用”的原因。
按照目前的磷肥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),不斷通過(guò)選礦來(lái)生產(chǎn)含P2O530%的商品磷礦,中國(guó)現(xiàn)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(chǎn)相當(dāng)數(shù)量的磷銨,又生產(chǎn)中濃度、多營(yíng)養(yǎng)、功能性復(fù)合肥料,再配合適量進(jìn)口國(guó)外磷礦,就可能使200億噸磷資源供300年開采之需。
當(dāng)前,中國(guó)磷肥產(chǎn)業(yè)的形勢(shì)是嚴(yán)峻的,面臨著磷肥產(chǎn)能過(guò)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(guó)磷肥工業(yè)協(xié)會(huì)制訂了中國(guó)磷礦可持續(xù)利用的方向是分類、分級(jí)開采,分類、分級(jí)利用。加大中低品位磷礦的利用是國(guó)內(nèi)磷礦適應(yīng)磷化工可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
磷肥產(chǎn)業(yè)前景光明,在于一些大學(xué)、企業(yè)開發(fā)了許多業(yè)已產(chǎn)業(yè)化的技術(shù),來(lái)支撐未來(lái)磷肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。四川大學(xué)的料漿法磷銨、淤渣聯(lián)產(chǎn)磷銨技術(shù)及濕法磷酸凈化生產(chǎn)工業(yè)級(jí)、食品級(jí)、半導(dǎo)體級(jí)高純磷酸;云天化集團(tuán)、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(shí)物產(chǎn)量均超過(guò)百萬(wàn)噸,這些企業(yè)開展的創(chuàng)新活動(dòng)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平;重慶涪陵化工年產(chǎn)5萬(wàn)噸工業(yè)級(jí)磷酸、安徽六國(guó)年產(chǎn)2萬(wàn)噸食品級(jí)磷酸、四川洪雅縣成洪公司年產(chǎn)2萬(wàn)噸半導(dǎo)體級(jí)高純磷酸裝置均已投產(chǎn)。中國(guó)磷酸、磷銨產(chǎn)品已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。出口磷酸、磷銨,購(gòu)回國(guó)外磷礦,并爭(zhēng)取進(jìn)口磷礦生產(chǎn)的出口磷肥免征關(guān)稅,使中國(guó)企業(yè)成為國(guó)際磷資源加工商,賺取外匯差價(jià)。學(xué)習(xí)美國(guó)同行的經(jīng)驗(yàn),既進(jìn)口磷資源,又出口磷制品。
鄭州大學(xué)20世紀(jì)80年代發(fā)明了“鈣鎂磷肥采用玻璃結(jié)構(gòu)因子配料方法”,可以直接利用含P2O514%-24%的低品位磷礦,生產(chǎn)含P2O512%-18%的鈣鎂磷肥;21世紀(jì)又提出“擴(kuò)展玻璃結(jié)構(gòu)因子配料法”,更可利用含P2O55%-24%、含K2O5%-12%的鉀長(zhǎng)石或磷礦選礦尾礦,生產(chǎn)含磷、鉀、硅、鈣、鎂的酸性土壤調(diào)理劑及植物營(yíng)養(yǎng)調(diào)理劑;近年又開發(fā)了以鈣鎂磷肥為磷、鈣、鎂、硅源,就地生產(chǎn)水溶性灌溉施肥新方法,已獲得以色列專利授權(quán)。該技術(shù)是經(jīng)濟(jì)制造水溶性肥料的方法;鄭州大學(xué)開發(fā)的另一項(xiàng)專利技術(shù)是針對(duì)過(guò)磷酸鈣廠及磷酸基復(fù)合肥廠,用中、高品位磷礦生產(chǎn)磷酸,而不排出磷石膏,直接生產(chǎn)復(fù)合肥料的新工藝;魯西化工、山東紅日、安徽六國(guó)、湖北洋豐均有超過(guò)年產(chǎn)70萬(wàn)噸的磷酸基復(fù)合肥廠,使用該項(xiàng)技術(shù)可以減少磷石膏排放量,同時(shí)產(chǎn)出中濃度、多營(yíng)養(yǎng)、功能性復(fù)合肥料;清華大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院沈陽(yáng)生態(tài)所均開發(fā)了用物理、生物方法直接提高中低品位磷礦肥效的技術(shù)。中國(guó)磷礦石量為200.7億噸,分布在27個(gè)省市自治區(qū)。上述技術(shù)可在磷礦分布廣而儲(chǔ)量小的省份應(yīng)用。
提高了對(duì)磷資源合理利用、可持續(xù)開采重要性的認(rèn)識(shí),就能激發(fā)人們無(wú)限的創(chuàng)造力,開創(chuàng)中國(guó)磷肥產(chǎn)業(yè)新前景。我們的觀點(diǎn)就在于以數(shù)據(jù)為依據(jù),論證該問題的重要性,以期引起業(yè)內(nèi)同行的共同關(guān)心,共同擔(dān)當(dāng)我們這一代人的社會(huì)責(zé)任。