伴生氟资源急需新矿种『户口』

□马建明 王威 崔荣国 冉启洋

氟资源是重要的化工原料、非金属矿产。在我国已发现的172种矿产中，与氟有关的矿种只有萤石一种。伴生氟在目前的矿产资源管理制度中还没有“户口”。而磷矿中伴生氟是最具利用价值的氟资源之一，目前伴生氟资源已经在贵州等地得到开发利用。

开发利用伴生氟资源既具有重要的资源意义，又具有重要的经济意义和环境意义。把伴生氟资源作为一种新的矿种进行管理，有利于促进氟资源的开发利用与产业发展，对推动磷化工清洁生产和高端氟材料产业可持续发展也具有重要意义。

氟资源，现代化学工业的血液

据最新《全国矿产资源储量通报》，目前全国已发现172种矿产，其中具有查明资源储量的矿产161种，包括能源矿产11种、金属矿产54种、非金属矿产93种、水气矿产3种，与氟资源有关的矿种只有萤石一种。目前，我国伴生氟资源已经被发现，而且也具有了查明资源储量，但是还未包括在《全国矿产资源储量通报》公布的已发现的172种矿产和具有查明资源储量的161种矿产中。

事实上，氟是对环境和健康均有重要影响的一种元素。它是自然界中广泛分布的元素之一，是化学性质最活泼、氧化性极强的物质，能同所有其他元素化合，因此自然界中不存在游离态的氟。自然界中氟主要以萤石、氟磷灰石以及冰晶石的形式存在。饮用水中含氟量以0.5毫克／立方米～1.0毫克/立方米较适宜，小于此值，龋齿病的发病率将上升至70%～90%；若水中含氟量超过4毫克/摩尔，人饮用后则易导致氟骨病，导致骨髓畸形。

氟资源作为矿产资源，目前中国氟化工行业绝大多数产品以萤石作为传统原材料。萤石主要用于钢铁工业、氟化工、炼铝和建材工业。萤石在冶金工业中用作冶炼钢铁和其他金属的助熔剂。炼铝工业中使用的冰晶石也是由萤石生产的氟氢酸制成。在化学工业中萤石用于制取氟氢酸及氟酸脂、氟橡胶、氟涂料、含氟精细化学品、无机氟化合物等氟化工产品。在建材工业中萤石主要用作水泥煅烧熟料的矿化剂，以及玻璃、陶瓷、辉绿岩铸件等工业中的助熔剂和重要配料。另外，氟是特种塑料、橡胶和冷冻机（氟氯烷）中的关键成分。

氟的用途非常广泛，氟化物广泛应用于工农业、日常生活及高科技中，冶金、化工、农药、化肥、玻璃、电镀、塑料、人造革、橡胶、化学武器、航天工业等都要用到氟，氟可以说是现代化学工业的血液。

目前，我国萤石的消费结构为：钢铁工业占37%，炼铝工业占23%，氟化工占39%，其他占1%。发达国家85%以上的萤石用于氟化工，中国的氟化工产业正在快速发展，对氟资源（主要是萤石）的需求增长很快。2012年我国萤石查明资源储量2亿多吨，折合氟资源量约1亿吨，萤石产量420万吨。

伴生氟，最具利用价值的氟资源之一

从当前我国（伴生）氟资源与开发利用现状看，磷矿中的伴生氟是最具利用价值的氟资源之一。

磷矿是我国较丰富的矿产资源之一，储量居世界第二位。2012年我国磷标矿产量达9500万吨，近年来以每年10%以上的速度增长。磷矿石中氟的含量约为3%。从磷化工中回收氟资源，进而开发有机和无机氟化工原料，是当前一条既可提高资源综合利用率、延长磷化工产业链，又能推动磷化工清洁生产和高端氟材料产业可持续发展的新道路。

我国是磷矿资源较丰富的国家，2013年我国磷矿查明资源储量205亿吨。据不完全统计，全国磷矿中（伴生）氟资源量共有约1300万吨，包括贵州、湖北、云南、广西和新疆等地区磷矿中（伴生）的氟资源量。上述伴生氟的磷矿资源储量不到全国已经探明磷矿资源储量的20%，初步估计全国磷矿（伴生）氟资源量约有数亿吨。2010～2013年四年中全国勘查新增磷矿，查明资源储量近40亿吨。可以说，在我国磷矿资源中蕴藏着巨大的伴生氟资源。从资源远景看，磷矿石中伴生的氟资源远多于萤石，氟资源的开发利用具有广阔的前景。

把伴生氟资源作为新矿种管理,具有重要的资源意义、经济意义、环境意义

一是资源意义。伴生氟的资源意义主要表现在两个方面。一方面，伴生氟资源的利用扩大了氟资源的来源。过去，氟绝大部分来源于萤石的开发利用，而伴生氟资源开发利用大大扩展了氟的资源基础，将大大促进氟资源的可持续利用。另一方面，当前在贵州、湖北、云南等地磷矿中已经探明了相当数量的伴生氟资源，并且已经在开发利用，但从矿产资源管理的角度看，当前全国磷矿中伴生氟资源家底、分布与资源储量以及开发利用总体情况并不清楚，其中最主要的原因是伴生氟目前还游离在我国矿产资源管理制度之外，伴生氟在目前的矿产资源管理制度中还没有“户口”，没有矿籍，在我国矿产资源矿种管理中还没有伴生氟的位置。

从我国萤石资源的开发利用情况看，过度开采使得我国萤石资源日益紧缺，而综合回收利用磷肥生产过程中副产的伴生氟资源，则成为缓解中国氟化工行业资源短缺的重要途径。在当前技术水平下，每年可以回收的磷矿伴生氟资源多于每年消耗的萤石含氟量。把伴生氟作为一个新的矿种管理起来，充分利用磷矿中的伴生氟资源，促进伴生氟资源的开发利用，既是对萤石资源的一种替代，也是对我国优势萤石资源的一种保护。

二是经济意义。2012年1月1日，中国第二大高浓度磷复肥生产商开磷集团的2万吨/年氟化氢联产1万吨/年沉淀白炭黑项目开始投入建设。

2012年1月8日，中国第三大高浓度磷复肥生产商——瓮福集团旗下全资子公司瓮福达州化工有限责任公司的2万吨/年氟回收项目正式投产。与此同时，瓮福集团另一家子公司瓮福蓝天氟化工股份有限公司的11万吨/年氟化氢项目于1月12日投入建设。开磷集团已建成氟资源生产无水氟化氢2万吨／年产业化示范装置，项目完成后，单台套装置精细氟化工产品年生产产值将突破30亿元，利润超过2亿元，实现了磷肥、磷化工、氟化工企业可持续发展。目前以磷肥副产品氟硅酸为起点制备氟硅酸盐、氟化盐等生产技术已相对成熟，但生产氟化氢的生产工艺尚存在较多问题。总之，综合回收利用磷矿资源中伴生的氟资源，对磷矿企业来说也具有很大的经济意义。

三是环境意义。中国80%以上的磷矿石用于生产磷肥，磷肥生产企业普遍使用湿法磷酸生产磷肥，在浓缩磷酸的过程中会逸出四氟化硅气体。这部分氟资源约占磷矿石总含氟量的38%～45%，由于长期以来未进行合理回收利用，造成了大量氟资源的浪费，也使得磷肥企业面临较大的环保压力。

贵州开阳磷矿集团有限责任公司目前已经以磷肥生产含氟废气的吸收液为原料，开发了国内首套氟硅综合利用国产化技术工艺，氟综合回收利用装置已完成安装工作，并于2013年3月开始试运行，年产氟2万吨。

实践表明，综合回收利用磷矿中伴生氟资源并加以回收利用，延长产业链，开发氟产品，从源头上实现控制氟污染和利用氟资源的双赢，是环境友好型、资源节约型现代企业的必然选择，也是实现循环经济、让氟造福人类的必然要求。磷肥工业中采用含氟废气净化与氟资源回收利用，具有环境和经济双重效益。合理回收利用磷矿中的伴生氟资源，对于缓解氟化工行业原料短缺及解决磷肥行业环境污染等具有重要的意义。

总之，无论是从伴生氟资源的开发利用，还是从氟化工的发展以及环境保护角度来看，磷矿伴生氟资源的有效利用都有十分重要的现实意义。充分利用磷矿石中伴生的氟是氟化工行业的发展方向。磷矿中伴生氟资源的开发利用发展方向是缓解或逐步替代萤石资源，同时解决磷肥生产企业的污染问题。充分地综合回收利用磷矿中的伴生氟资源，不仅可较好地解决磷肥行业的氟污染问题，还可为氟化工行业提供新的廉价氟来源，扩大氟资源基础。因此，应把伴生氟资源作为一种新的矿种进行管理。