磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造xx、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。

一、 矿物原料特点

    磷矿石按其成因不同，可分为磷灰石和磷块岩。

    磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷矿石。

    磷块岩系指由外生作用形成、由隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他脉石矿物组成的堆积体。

    自然界中已知的含磷矿物大约有120多种，分布广泛。但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷矿物则不过几种。在工业上作为提取磷的主要含磷矿物是磷灰石，其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。

(一) 磷灰石类矿物

    磷灰石［Ca5(OP4)3 (F,Cl,OH)］的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟、氯等元素。磷灰石晶体呈六方柱状，集合体呈粒状、致密块状、土状和结核状等。无杂质者为透明，常见的浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。玻璃或油脂光泽。比重3.18～3.21 g/cm3。硬度5。加热后发绿光。自然界中最常见的、能够组成矿床的有以下5类：氟磷灰石、氯磷灰石、碳磷灰石、羟磷灰石、碳氟磷灰石。

(二) 其他含磷矿物

    磷锶铝石：标准磷锶铝石的理论化学式为SrAl3 (PO4)2(OH)5·H2O，化学成分P2O5 30.77%，SrO 22.45%，Al2O3 33.12%。磷锶铝石相当坚硬，小刀不能刻划。比重3.11。由于P2O5含量高，因此除可作为磷矿利用外，同时含大量的锶和稀土元素，可综合利用。

    四川什邡磷矿中的硫磷铝锶矿层是一种含硫和钙的变种。

    蓝铁矿：属水的磷酸盐，化学式为Fe3(PO4)2·8H2O，主要成分：P2O5 28.30%，FeO 43.0%，H2O 28.7%。通常呈柱状，有时扁平，有时呈圆球状、片状、放射状、纤维状、土状等。比重2.68±0.01。新鲜晶体无色透明，具玻璃光泽，颜色为浅蓝色或浅绿色，强氧化后呈深蓝色、暗绿色或蓝黑色，容易识别。蓝铁矿主要产于含有机质较多的褐煤、泥炭、森林土壤中，也与沼铁矿共生。在含海绿石的砂质磷块岩中也有蓝铁矿。有些蓝铁矿为原生铁铝磷酸盐矿物风化的产物。

    除上述外常见的磷酸盐矿物还有银星石、磷铝石、红磷铁石等。

二、 用途与技术经济指标

(一) 磷矿主要用途

    磷是生物细胞质的重要组成元素，也是植物生长必不可少的一种元素。世界上84%～90%的磷矿用于生产各种磷肥，3.3%生产饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%，xx占7%，磷酸盐占6%，磷化物占16%。磷肥对农作物的增产起着重要作用。磷肥的种类很多，我国生产的磷肥目前主要为过磷酸钙、钙镁磷肥、脱氧磷肥以及重过磷酸钙、磷酸铵和磷酸二氢钾等高效复合肥料。

    磷矿又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(xx、赤磷)和化工原料，少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。xx有剧毒，可制农药，还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、烟幕弹、发火剂；磷与硼、铟、镓的磷化物用于半导体工业。冶金工业中用于炼制磷青铜、含磷生铁、铸铁等。磷酸锆、磷酸钛、磷酸硅等可作涂料、颜料、粘结剂、离子交换剂、吸附剂等。磷酸钠、磷酸氢二钠用于净化锅炉用水。后者还可制人造丝。六聚偏磷酸钠可作水的软化剂和金属防腐剂，磷酸钙盐用于动物饲料添加剂，磷的衍生物用于医药。磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越，用于{jd0}技术中。氟磷灰石晶体是最理想的激光发射材料，磷酸盐玻璃激光器已得到应用。

(三) 工业加工对磷矿石的质量要求

    磷矿石有3种加工方法，即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。

    1.机械加工

    将磷矿石磨成磷矿粉，直接作为酸性土壤肥料使用。矿粉的磨细度一般要求100目多于90%，要求矿石含P2O5 10%～20%，对其他杂质无特殊要求。

    2.酸法加工

    用各种无机酸分解磷矿粉，所得产品主要是各种水溶性磷肥和磷酸盐。主要产品有：过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸磷肥等。除过磷酸钙外都是高浓度磷肥或复合肥料。

    制造这些磷肥要求磷矿石P2O5≥28%，杂质含量和粒度应符合表4.11.2要求

三、 矿 业 简 史

    中国最早发现和首先进行开采的磷矿是江苏海州磷矿。清朝同治年间发现海州磷矿(现名锦屏磷矿)，并于1914年对该矿正式开采。本世纪20至30年代地质学家曾对锦屏磷矿作了地质调查，1947年确认该磷矿为沉积变质磷矿床。新中国成立后国家首先对锦屏磷矿进行了勘探和开发。

    1927～1928年两广地质调查所对西沙群岛的鸟粪矿床做过一些地质研究工作。

    1939年地质学家在云南作地质调查时发现了昆阳磷矿。1946年在调查研究淮南煤矿时发现了安徽凤台磷矿。

    1953年在贵州遵义松林发现了晚震旦纪陡山沱期磷块岩。此后陆续发现和相继开展工作的有鄂西宜昌磷矿、黔中开阳磷矿、鄂西荆襄磷矿等。自云南昆阳磷矿问世以来，云南滇池周围陆续发现海口、晋宁、安宁、江川等大型磷矿。在贵州继开阳磷矿发现后不久，又发现了瓮安磷矿。在湖北宜昌、荆襄磷矿找矿成果的启发下，发现了保康神农架和兴山磷矿。

    总之，新中国成立后，中国地质学家对前震旦系变质磷矿、震旦系陡山沱组及灯影组磷矿、下寒武统梅树村组及辛集组磷矿等，做了大量地质普查、勘探评价工作。此外对华北岩浆岩型磷灰石矿床、西沙群岛的鸟粪矿床及湖南、广西等次生磷矿床也做了地质研究工作。

    经过地质普查评价，对锦屏、肥东、宿松等前震旦系沉积变质磷灰岩矿床；开阳、瓮安、宜昌、荆襄、朝阳等震旦系陡山沱组磷块岩；昆阳、海口、雷波、马边和宁强等下寒武统梅树村组磷块岩矿床；中寒武统大茅群磷块岩矿床，以及河北涿鹿岩浆岩型磷灰石矿床等，都做了详细的地质勘探工作，求得了大量工业储量。

一、 储量与资源

    世界上几乎所有的国家都有磷矿床分布，但只有为数不多的国有拥有经济意义较大的磷矿资源。目前世界磷矿石总储量约457.8亿t，主要集中分布在摩洛哥、美国、原苏联、中国、南非等国。中国是世界上主要产磷国之一，磷矿资源相当丰富，资源总量接近500亿t，磷矿储量仅次于摩洛哥，居世界第2位。

    截止1996年底中国共查明磷矿产地412处，保有储量151.98亿t，其中A+B+C级储量69.47亿t，D级储量82.52亿t，P2O5含量大于30%的富矿11.2亿t，P2O5＜12%的贫矿27.43亿t。此外伴生磷矿产地9处，P2O5总储量960万t。

二、 地 理 分 布

    中国磷矿广泛分布于26个省(区)，相对集中在云南、贵州、四川、湖北和湖南5省；这几个省合计保有储量117.64亿t，占全国总保有磷矿储量的77%，且P2O5大于30%的富矿几乎全部集中于这5个省。具体地说，中国磷矿主要分布在以下8个区域：云南滇池地区、贵州开阳地区、瓮福地区、四川金河—清平地区、马边地区和湖北宜昌地区、湖集地区、保康地区。图4.11.1示出了中国主要大、中型磷矿床。

图4.11.1中国磷矿分布图

1辽宁建平县簸箕山磷矿；2辽宁建平县勿兰乌苏磷矿；3河北涿鹿县矾山磷矿；4河北承德市罗锅子沟磷矿；5山西灵丘县平型关磷矿；6山西繁峙县朴子沟磷矿；7陕西凤县草凉驿磷矿；8山东莱州市蒋家磷矿区；9山东莱州市彭家磷矿区；10山东栖霞县观里磷矿区；11江苏连云港市锦屏磷矿；12江苏连云港市新浦磷矿；13湖北荆襄磷矿区；14湖北宜昌市樟树坪磷矿区；15湖北宜昌市栗西磷矿区；16湖北宜昌市丁家河磷矿区；17湖北宜昌市桃坪河磷矿区；18湖北保康县白竹磷矿区；19湖北大悟县黄麦岭磷矿；20湖南浏阳县永和磷矿区；21湖南泸溪县洗溪磷矿；22湖南石门县东山峰磷矿；23安徽宿松磷矿；24四川什邡磷矿区；25四川马边县老河坝磷矿；26云南昆明市海口磷矿；27云南昆明市尖山磷矿；28云南安宁县县街磷矿；29云南安宁县草铺磷矿；30云南晋宁县昆阳磷矿；31云南晋宁磷矿；32云南江川县清水沟磷矿；33云南华宁县火特磷矿；34云南澄江县渔户村磷矿；35云南曲靖县沾益德泽磷矿；36云南寻甸县先锋磷矿；37云南会泽县五星磷矿；38贵州开阳磷矿；39贵州瓮安磷矿；40贵州织金县新华磷矿区

 就大区而言，首推西南区，不仅矿多量大，而且质量{zj0}，该区共有磷矿产地121处，保有储量66.77亿t，占全国总储量的44%，其中P2O5大于30%的富矿探明储量为9.7亿t，占全国富矿总储量的86%。其次为中南区，共有磷矿产地159处，保有储量51.49亿t，占全国总储量的33%，P2O5大于30%的富矿保有储量仅为1.3亿t。第三为华北区，其后依次为华东区、西北区、东北区。

表 4.11.5中国主要省区磷矿保有储量统计(×104t)

 按各省磷矿储量丰度排列，则湖北居xx。该省磷矿产地102处，保有储量33.55亿t，占全国储量的22%，P2O5大于30%的富矿仅1.3亿t。第二位为云南，磷矿产地35处，保有储量31.95亿t，占全国总储量的21%，该省的磷矿不仅量大且矿石质量较优，而且P2O5大于30%的富矿为3.7亿t，占全国富矿总储量的33%。第三为贵州，保有储量26.22亿t，占全国总储量的17%，P2O5大于30%的富矿保有储量为4.9亿t，占全国富矿保有储量的43%。第四位为湖南，保有储量为17.3亿t，占全国磷矿保有储量的11%，但矿石质量不佳。四川居第五位，保有储量8.6亿t，占全国保有储量的5.3%，其中富矿1亿t。除上述5个省以外，余下的22%的储量分散在山东、陕西、河北、青海、山西等21个省区内。主要省区磷矿保有储量统计见表4.11.5。

三、 资 源 特 点

    1. 资源丰富，但分布过于集中

    磷矿是中国的优势矿产之一，蕴藏量相当丰富。随着地质工作的深入发展，储量还会有新的增长。但中国磷矿资源分布极不平衡，保有储量的78%集中分布于西南的云南、贵州、四川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，从而造成了中国“南磷北运，西磷东调”的局面，给交通运输、磷肥企业的原料供给、成本带来较大的影响。

    2.富矿少，贫矿多

    中国磷矿富矿少，贫矿多。中国磷矿保有储量中P2O5大于30%的富矿仅为11.2亿t，占探明总储量的7%，矿石P2O5平均品位仅为16.85%，品位低于18%的储量约一半，且品位大于30%的富矿几乎全部集中于云南、贵州、湖北和四川。

    3.难选矿多，易选矿少

    全国保有储量中磷块岩储量占85%，且大部分为中低品位矿石，除少数富矿可直接作为生产高效磷肥的原料以外，大部分矿石需经选矿才能为工业部门所利用。这类矿石中有害杂质的含量一般较高，矿石颗粒细，嵌布紧密，选别比较困难。

    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

    中国磷矿床大部分成矿时代久远，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。

一、 生 产 现 状

    截止1996年底，全国形成磷矿生产能力1 804万t(标矿，下同)。1996年全国磷矿产量为2 190.47万t，其中国有大中型磷矿产量为1 199.63万t，占全国磷矿总产量的54.8%，形成了以国有矿山为主体、乡镇矿山为补充的开发格局。

    中国磷矿储量的78.47%集中在云、贵、川、鄂、湘5省，P2O5＞30%的富矿又集中在云、贵、川、鄂4省，因而形成了磷矿产量相对集中的现状。1996年五省磷矿产量为1 899.3万t，占全国总产量的97.95%。1996年各省磷矿生产、运出量完成情况见表4.11.9；重点磷矿生产、运出量完成情况见表4.11.10。

 矿石产量为1.43亿t，其中美国4 374万t，摩洛哥2 045万t，原苏联1 179万t。我国产量低于美国，高于摩洛哥，居世界第2位。

二、 生 产 布 局

    1996年云、贵、川、湘、鄂5省的磷矿产量为1 899.3万t，约占全国总产量的97.95%，其他产磷省如江苏、河北、宁夏的磷矿产量约占全国总产量的2.05%。由此可见，中国磷矿生产布局极不平衡。中国大中型磷矿生产企业见表4.11.11。

表 4.11.11中国磷矿大中型生产企业

三、 供 需 形 势

    中国是一个磷矿生产大国，又是一个磷矿消费大国。消费量和生产量在世界上仅次于美国位居第二。

    中国在世界磷矿贸易总量中所占份额很小。进口磷矿较少，主要进口磷铵和磷酸(国内高浓度磷复合肥料不能满足农业的需求，每年需进口折纯P2O5 190万t左右)。中国磷矿出口呈增长趋势：1994年出口磷矿石72.75万t，1995年95.8万t，1996年达117.2万t。

    据预计，2000年中国化肥产量将达3 100万t(折纯，下同)，其中氮肥2 360万t，磷肥690万t，高浓度磷肥占磷肥总量40%；钾肥50万t。氮、磷、钾肥比为1∶0.36∶0.20。按此设想，2000年磷肥生产需用磷矿2 600多万t(其中优质磷矿1 080万t)，xx及其他磷制品用矿300万t，合计需求磷矿2 900多万t。

    预计到2000年，中国生产和在建矿山及规划利用的矿山将有148座，全国国有磷矿生产能力将达2 534万t/a，其中优质磷矿1 370万t/a，全国磷矿产量可望达到3 000万t，基本上可满足上述对磷矿石的需求。

    2000年后适合农作物生长需要的氮磷钾比例拟定为1∶(0.36～0.40)∶0.25，则2000年后各时期需要的磷标量见表4.11.12。

    根据我国已探明的矿产储量，考虑到矿石品位、矿山开采技术经济条件及其他外部建设条件，预计到2010年磷矿基本可以保证，到2020年磷矿产资源则难以为继。

四、 展  望

    中国的磷矿工业的崛起对化肥工业的发展起到了巨大作用，为农业生产作出了重要贡献。为了使中国的磷矿业在今后的更长一段时间内能更好地为磷肥工业和磷化工业服务，应该做到：

(一) 将大型磷矿生产基地建成大型磷化工基地，

生产高效肥料及其他磷产品

    中国磷矿资源丰富，与国外磷矿相比，开采成本和售价均较低，只因富矿较少，又受交通条件制约，矿石外运有限，致使国内磷肥工业发展缓慢。虽然南昆铁路的建成对缓解云贵磷矿的外运压力有一定的作用，但从长远发展考虑，云贵两省已有一定的磷化工基础，能源、水能、煤炭、天然气及硫矿资源也比较丰富，适合走矿肥矿化结合的道路，尽快建设大型磷化工基地，从而变矿石外运为化工产品外运，提高运输效率，也有利于全国磷矿与化肥工业布局更趋合理。这是充分利用国内磷矿资源，提高国内化肥供应能力，增加磷矿企业经济效益的一条重要途径。

    据报道，有关部门已决定将云南建成中国{zd0}的磷化工基地，到2000年该省磷化工产值达70～90亿元，磷矿产量1 000万t，磷肥产量100万t，精细化工产量10～15万t；到2010年，磷化工产值将达200亿元左右，磷矿产量1 400万t，磷肥产量180万t，精细化工产量30万t。

    中南地区的湖北省是另一个重要磷矿生产基地，地理位置适中，交通便利，资源丰富，以磷矿基地为依托的荆襄磷化公司、黄麦岭磷化公司都是“八五”期间建成的大型矿肥结合、矿化结合工程。以荆襄为例，目前已初步形成三大化工区：大峪口高新技术化工区(主要产品有高浓度磷肥、复肥、饲钙、磷酸盐系列、湿法磷酸、硫酸盐系列等)，王集矿化、矿肥化工区(主要产品有xx、复肥、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷精矿等)，刘冲精细化工区(主要产品有三聚磷酸钠、过磷酸钙、氟硅酸钠、乳化粘性粒状xx等)。

    除了云、贵、川、鄂地区的大型磷矿正在向矿肥矿化结合方向发展外，其他地区的磷矿也正逐步向此方向发展。

(二) 继续在成矿远景好的地区寻找富矿，

加强采选技术研究，

    充分利用中低品位磷矿中国优质磷矿石的供应缺口较大。预计2000年优质磷矿缺口将达280万t，而且这种优质磷矿产量难以满足高浓度磷复肥生产需求的态势还将延续下去。一方面，云贵磷矿生产受铁路运输制约和国内外磷矿价差驱动，优质磷矿出口东南亚市场的数量将继续呈上升趋势，另一方面中小型磷肥厂通过技术改造和产品结构调整，对优势磷矿需求将增长。为确保高浓度磷复肥的发展，除了国家应尽快安排建设湖北宜昌磷矿、保康一期、晋宁二期采选(擦洗)工程和开阳极乐矿段增产优质磷矿350万t(其中擦洗精矿139万t)以弥补优质磷矿缺口外，还应合理布置地质工作，在成矿远景好的地区寻找富矿。如在滇池周围继续寻找露天风化矿，在瓮福、开阳外围及湖北兴(山)—神(农架)—保(康)成矿带继续寻找富矿。对可利用矿区中未达到勘探程度的矿区加紧勘探，尽快提供可靠的建矿依据。对北方缺磷的地区要继续开展基性碱性岩磷灰石矿床的地质研究和普查找矿工作，继续寻找矾山式磷矿。

    与此同时，还应加强采选技术研究，充分利用中低品位磷矿。在采矿方面，对倾斜到缓倾斜的中厚层矿体的开采还存在贫化率高、损失率高、资源浪费严重的现象。“七五”期间，曾在开阳磷进行了锚杆护顶分段空场采矿法试验，在昆阳磷矿进行了长臂式采矿法试验，均取得了成功，解决了回采率低、贫化损失率高的难题，为露天及地下缓倾斜中厚层矿体采用新采矿方法提供了实践经验。中低品位的胶磷矿选矿工艺也取得了很大进展。如70年代研制的S808为抑制剂的胶磷矿直接浮选工艺，使难选沉积硅钙质磷块岩选矿技术方面取得突破，并处于{sjlx}水平。宜昌重介选矿的试验成功，大量中低品位磷矿得以利用。擦洗脱泥法也在云南风化矿得到了应用。虽然如此还是有必要对中低品位的磷矿采选加强研究和探索，以便改善采矿法，简化选矿工艺，降低成本，生产出成本和适合高浓度磷复肥生产需要的优质磷精矿。

(三) 磷矿价格放开，实行随行就市

    长期以来磷矿价格偏低，税收过重，磷矿企业盈利微薄甚至亏损，磷矿山建设资金短缺，投资渠道不畅严重影响了磷矿的生产建设。希望国家对磷矿产品价格适当放开，允许企业根据市场情况合理定价。政策上使磷矿企业能够享受优惠政策和支农产品的待遇，减免资源税和增值税，增加资金投入，降低xx利率，扩大投资渠道，利用市场经济的杠杆作用，刺激生产的投入，加快磷矿的建设。

(四) 加强对磷资源综合利用的研究

    中国磷矿有1/3以上伴生和共生有铀、碘、铁、钛、稀土等十几种有益元素。而中国磷资源以难选磷块岩矿床为主，除了部分富矿、风化低镁矿经擦洗筛分可作湿法磷肥的原料，经济效益较好外，一般磷矿品位中低，含杂质高，选别流程复杂，生产成本高，经济效益低。为了提高经济效益，减少尾矿对环境的污染，化害为益，必须加强回收有益元素的研究，重视综合利用。

    磷矿及其产品生产过程中产生的大量废渣、磷石膏和硫铁矿烧渣的综合利用问题亟待解决。磷石膏联产水泥、硫酸装置已在山东鲁北化工厂投入生产，磷石膏制硫酸钾工程也已在青岛东方化工集团股份有限公司开工建设，投产后可年产硫酸钾1万t，副产氯化钙8 000 t。硫铁矿烧渣虽然已可以用来制铁黄、铁红、净水剂等。但这只能消耗极小一部分烧渣。大量堆存的烧渣的处理方法是各种选矿方法除杂降硫后，作为炼铁原料。需加强研究大吨位烧渣的利用。

(五) 重视矿山环境保护工作，实施可持续发展战略

    为了做好磷矿环境工作，使磷矿企业健康稳定持续发展，应着眼于以下几个方面。

    1.加强贯彻《矿产资源法》，扶持和管好地方小矿

    1996年统计结果表明，中国磷矿生产量的45.2%由非国有小型磷矿生产。这些小型磷矿具有投资省、见效快，成本低的优点，但也存在乱采乱挖、采富弃贫、同国营大矿争资源、浪费资源等弊病。因此，应加强对地方小矿的管理，并为小矿集中的地区建立相应规模的选矿厂，以便保护并利用不可再生的中低品位磷矿资源。

    2.加强磷矿环境保护的立法工作，强化国家对磷矿环境的监督和管理

    实践证明，在当前中国经济发展水平较低、环境治理投入有限的情况下，加强矿山法制建设，加大执法力度，依法强化管理是控制生态破坏和环境污染的一项有效手段。还应建立合理有效的矿山环境保护管理制度。加强国家对矿山环境保护管理机构的职能作用，运用行政、经济、法律、科学技术、宣传教育等多种手段和措施，对影响矿山环境的活动进行规划、调整与监督，以防在磷矿开采过程中造成对环境的污染与破坏。

    3.实行科学开采，实现磷矿持续发展

    应制定兼顾发展、环境、矿产资源利用的总体和长远规划。对引发环境污染或生态资源破坏的磷矿企业，必须规定恰当的企业规模标准，使其具有一定技术和经济能力，让污染和环境灾害控制在允许范围之内。将乡镇磷矿企业纳入国家的整体规划，根据地域的生态持续能力，限定污染严重的乡镇磷矿的发展，避免只顾眼前利益的短期行为。