磷资源的保护与利用有多大意义
最近,美国将磷元素和草甘膦除草剂提升至安全优先事项。2月24日,农历马年首个交易日,A股磷化工板块表现强劲,多只股票触及涨停。
磷作为地球上常见的元素,为什么被视为战略资源?磷资源紧缺会对哪些行业造成影响?目前有哪些创新技术能够更高效节约、利用磷?针对这些焦点话题,科技日报记者采访了相关领域专家。
首先,磷为何被看作战略性资源?
“虽然磷广泛存在于地壳,但能够经济开采的磷矿属于不可再生资源,并且储量的地区分布十分不均。”中国工程院院士、中国农业大学农业绿色发展研究院院长张福锁指出。
据美国地质调查局统计,全球磷矿储量约为740亿吨,其中摩洛哥占据约70%,而中国仅占4.8%,平均品位16.9%,远低于国际平均30%。中国经过长期大量开采,优质磷矿(品位>30%)比例不足一成,大部分剩余矿石以中低品位为主,导致采矿成本和难度不断升高。
“磷是支撑农业、新能源等领域的关键原料。”张福锁介绍,磷肥是粮食产量的三大基础要素之一,全球超过七成磷矿用于制造磷肥。中国是农业大国,全国约七成半耕地缺磷,磷肥的自给能力直接决定粮食安全水平。
此外,磷酸铁锂已成为动力电池和储能电池主流的正极材料,其需求每年增长超五成。
第二点,磷资源不足会影响哪些行业?
“磷短缺将影响农业、新能源、化工三大领域。”中国磷复肥工业协会秘书长李光分析,磷肥和氮肥、钾肥并列为粮食增产的三大要素,全球磷肥需求预计未来还会增长。2022年因地缘冲突,国际磷肥价格涨幅最高达300%,许多国家为保障本国供应,限制磷肥出口。
在新能源领域,磷酸铁锂的需求大幅攀升,生产一吨磷酸铁锂需消耗两吨高品位磷矿。“中国是全球最大草甘膦和磷肥制造国,但高品质磷矿有限,企业需建立‘矿化一体’模式保证原料,否则会失去新能源材料市场竞争力。”李光表示。
在化工领域,黄磷是草甘膦和三氯化磷等产品生产的核心原料。一旦磷矿不足,黄磷价格势必上涨,带动下游化工原料成本提高。目前草甘膦95%原药报价约为2.75万元/吨,一些企业受限于成本选择暂时惜售。
第三点,哪些新技术可以提高磷的利用效率?
“目前节约与高效利用磷资源的技术主要包括磷回收利用、低品位矿开发、精准施肥管理。”中国科学院过程工程研究所研究员李会泉介绍,通过从污水、污泥、工业废料等回收磷,可以有效减少磷矿开采量。比如,中国科学院城市环境研究所研发的“鸟粪石流化结晶技术”,能将污水中的磷提取并制成缓释肥料,其肥效超过普通商品磷肥。北京林业大学开发的“炭基磷肥生产技术”,利用生物炭吸附磷,实现再利用。
相关资料显示,贵州开磷集团应用“磷化工全废料自胶凝充填采矿技术”,使矿石回收率由70%提升至92.6%,矿山寿命延长25年以上,目前这项技术已推广到全国多地。精准施肥技术根据土壤化学条件以及舆情网植物实际需求调节养分释放,既减少磷肥投入又保障作物产量。





