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来源：中国财经时报网
作为生物细胞质的重要组成元素，磷是生物重要的组成元素之一，也是植物生长必不可少的一种元素，对于自然界的生命具有非常重要的意义。
对于人体而言，磷是骨骼牙齿的重要构成材料，是促成骨骼和牙齿的钙化不可缺少的营养素；是保持人体内ATP代谢平衡的重要元素；是组成生命中传递信息和调控细胞代谢的遗传物质核酸的基本成分之一；同时还通过影响酶以及营养素的氧化过程来参与体内酸碱平衡的调节以及能量的代谢。
对于植物体而言，磷在植物体内以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、植酸等中，在ATP的反应中起关键作用，同时在糖类代谢、蛋白质代谢、和脂肪代谢中起着重要的作用，从而促进氨基酸、蛋白质和碳水化合物的合成和运输，对延迟植株衰老，延长结果期，增加后期产量有积极影响。故而，磷肥能够在促进植物代谢正常进行和生长发育良好的基础上，提高植物的抗寒性和抗旱性；还能促进花芽分化，在促进幼苗根系生长的同时改善果实品质。
由于磷与糖类、蛋白质和脂肪的代谢和三者相互转变都有关系，不论栽培粮食作物、豆类作物和油类作物都需要磷肥。
常见磷肥受用农作物分类
自然界的元素磷大部分存在于岩石之中，现已发现含磷1%的矿石约有200种，但有利用价值的只有几种磷矿。其中，磷矿石是磷含量较高的一类矿物，其主要成分是氟磷酸钙，同时还会含有氯、硅、铝等其他元素，是工业生产中重要的磷源，广泛用于生产磷肥、磷酸、黄磷、农药等产品。
全球磷矿石产量变化情况
数据来源：中国产业信息网
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，据预测，现有的磷矿资源只可满足持续开采50年左右。目前，全球磷矿石的年产量在2.6亿吨左右，其中超过三分之二被用于生产磷肥及含磷复合肥，磷资源已经成为影响各地农业发展的重要因素。全球探明的磷矿石资源量超过3000亿吨，然而，大量的磷矿石埋藏在大西洋和太平洋的大陆架和浅海地带，目前难以经济地开采。据估计，全球磷矿石的陆上储量为700亿吨，其中约88%位于北非、中国和中东地区，仅摩洛哥及西撒哈拉地区就有500亿吨的储量。中国拥有全球第二大的磷矿石储量，也是全球最大的磷矿石生产国。2017年，全球生产磷矿石2.63亿吨，其中超过一半由中国供给。但我国磷矿富矿资源可供开采的部分仅够供应十年左右，这意味着磷矿资源将在未来迅速枯竭，所以磷矿资源已经被我国定性为战略性资源。
2017年全球磷矿石产量
数据来源：中国产业信息网
需历经3亿余年才能在地表成型的磷矿属于不可再生资源，且缺乏相应的替代品种。虽然我国拥有大量的磷矿石储量，但普遍埋藏较深，60%以上的磷矿石采用地下开采；同时，75%以上的矿层呈倾斜至缓倾斜产出。与国外露天开采的矿山相比，我国磷矿的开采难度大、成本高，难以进行大规模高强度开采。
磷矿石进出口数量变化
来源：卓创资讯、中泰证券研究所
磷矿石定价权仍在国内。据百川资讯统计，2017年中国磷矿石产量为14844万吨，表观消费量为14793万吨。此外，受政策影响，我国磷矿石进出口贸易较为冷清。自2009年起，我国实施磷矿石出口配额制度，2009年-2012年配额分别为150万吨、150万吨、90万吨和120万吨。2017年磷矿石出口配额仅为80万吨，同期磷矿石进口量仅为12万吨，因此，作为最大的磷矿石生产国，在受进出口影响较小的背景下，我国磷矿石的价格主要由国内供需格局决定的。
磷矿石供需格局变化
来源：卓创资讯、中泰证券研究所
磷矿石供需格局趋紧。受磷矿石开采政策的限制以及下游磷肥、黄磷、磷酸盐及其他磷化物稳健的需求带动，磷矿石供需格局趋紧。（1）产量：2015年至2017年，磷矿石产量分别为14035万吨、14493万吨、14844万吨，同比增速分别为16.7%、3.3%、2.4%。（2）表观消费量：2015年至2017年，磷矿石表观消费量分别为14011万吨、14472万吨、14807万吨，同比增速分比为16.9%、3.3%、2.3%。
磷矿石产量大幅收缩
来源：卓创资讯、中泰证券研究所
磷矿石供给预计持续大幅收缩。近年，国内磷矿产量经历长期15%左右的稳步增长后，2016年开始产量增速明显下降，年度增速下降至1.7%；2017年我国磷矿石产量出现负增长，磷矿石产量12313.2万吨，同比下降14.7%，2018年1-7月国内磷矿石产量6132.9万吨，同比增长8.4%。国内产量之所以有所下滑：一方面基于对战略性矿产资源的保护性开采，政策限产的力度在逐年加大；另一方面，由于现行磷化工技术短板导致高污染，近年环保政策趋紧使得行业开工受限有效供给下降。整体来看，多年以来我国磷矿择优开采、资源利用率低、小型化分散化开采的现状将逐步改善，同时在出口方面，2018年磷矿出口关税由15%调整为10%，利好磷矿出口，国内磷矿供应将趋紧，有效供给难再大幅增长。
正是在上述背景下，冷冻法硝酸磷肥装置技术作为首套国产化技术创新营运而生。2018年10月20日，由贵州芭田生态工程有限公司和天津华景化工新技术开发有限公司联合开发并工业化成功应用的“首套国产化冷冻法硝酸磷肥装置技术”，在贵州省瓮安县通过了中国氮肥工业协会组织科技成果鉴定。且专家组一致认为该项目具有难度大，创新程度高的显著特点，技术指标先进，整体技术达到国际先进水平。
这套新装置的有6大重磅亮点：1、实现了磷资源综合利用，将磷矿中的钙用于生产硝酸铵钙产品，达到了无磷石膏排放；2、解决了装置酸性尾气和碱性尾气的处理问题，实现了达标排放；3、工厂废水分类处理，综合利用，实现废水零排放；4、针对国产磷矿，改进和创新实现了酸不溶物的分离工艺，提升了产品质量，延长设备使用周期；5、在现有设备基础上，改进开发新式酸冷器，延长了设备运行周期，除钙率达80%，产品P2O5水溶率达75%以上；6、硝酸磷肥核心设备双转鼓过滤机、双轴造粒机、NP料浆浓缩蒸发器、结晶器等均成功实现了国产化。
据了解，我国硝酸磷肥的发展历尽艰辛，从70年代开始着手引进一套成套装置，并列入国家“六五”计划，从建设到投产经过了无数道难关，艰难程度远超出行业人士的想象，因对磷矿品位要求高，设备、工艺、技术中存在问题多，导致引进装置开车不顺，经历了整整13年的磨难。国内仿制装置也未成功，导致国内一些企业想上又不敢上。
在中国硝酸磷肥发展举步维艰的处境下，芭田股份从植物链营养的角度考虑，组织科技攻关，立誓建设赶超国外的第一套国产化硝酸磷肥装置。随后，2012年6月，贵州芭田引进一批硝酸磷肥人才并与天津华景新技术有限公司签定协议，背负着硝酸磷肥在中国发展的重任，芭田股份项目组领导及核心成员夜以继日地解决工艺上的一个个难题，先后研究了絮凝沉降、卧式螺旋分离、压滤等技术，开发了以压滤机和助滤剂为核心技术的酸不溶物分离工艺技术，酸不溶物脱除率可达90%以上。
作为冷冻法硝酸磷肥装置国产化道路的领军企业，芭田股份是不仅复合肥行业里第一家上市企业，同时也是目前行业里拥有专利技术最多的领先企业，其专利涵盖高塔造粒、低成本缓控释、包膜包裹控释、氨酸及其聚磷酸铵农用生产、纳米增效、中微量元素有机螯合、聚谷氨酸增效、快速腐熟发酵等共计89项技术。
除了上文提到的冷冻法硝酸磷肥装置外，芭田股份的磷矿浮选技术以及磷尾矿处理技术在行业里也是个中翘楚。
在此之前，我国普遍采用物理选矿法，将风化磷矿石置于水中擦洗或磨剥，去除表面泥质物，使磷矿物富集。但国内矿石含量纯度低，普遍含有MgO，Al2O3以及Fe2O3等杂质，这就导致该工艺富集比一般不大，只能使P2O5品位提高3～5个百分点。这种情况下，磷矿资源不能得到有效利用，不必要的浪费处处可见。同时，在物理选矿的加工过程中，会伴随产生大量燃料废气和CO2，这也进一步加大了环保压力。
另外，我国部分地区的磷矿会与铁矿、稀土矿等伴生，这些伴生资源往往富集在磷矿的尾矿中。受生产规模、加工成本、提取技术等的限制，过去企业往往只是将尾矿堆存在尾矿库，不进行进一步地加工利用。这不仅产生了不小的安全隐患，还可能带来放射性污染。目前国内的尾矿加工技术仍有待提高，尾矿利用率处于较低水平。
相比之下，芭田股份的磷矿浮选技术以及磷尾矿处理技术配合使用的优势就极为突出了。其一，采用有效的抑制剂抑制磷矿石中的脉石矿物，用捕收剂将磷矿物富集于浮选泡沫中，以达到获得较好的分离效果。其二，将生产过程中的CO2进行回撤用于原材料，同时将尾矿中的钙、镁等矿物质进行处理，最终形成碳酸钙、碳酸镁等化工产品，以实现矿物充分利用。其中，碳酸钙是高效的肥料，具有广阔的工业价值；而碳酸镁不仅是优质高等的肥料，还可用作消防、冶炼等工业用途。其三，通过充分利用分离过程产生的废气以及对尾矿进行二次处理，以实现生产成本的节约，同时体现了成倍的经济价值。其四，通过对工艺过程中工业废气的重复利用以及对尾矿的处理，大大降低了CO2的排放以及废弃物的堆砌，从而对行业环保做出了巨大贡献。
当然，诸多行业领先的专利技术也为芭田带来了潜在的全新盈利增长点。随着磷矿资源在国内战略地位的不断提升，芭田除了可以在实际生产经营中利用这些技术来达到增产提质的目的外，还可以通过专利转让和专利技术服务等方式为公司股东创造更为丰厚的利润回报。
事实上，芭田股份在这方面已有了成功的例子。问鼎“中国肥料业建国六十年最具影响力技术”和“第十八届中国专利优秀奖”的高塔造粒生产颗粒复合肥料的方法及设备，让肥料的复合率从2003年的30%提升至现在的50%左右，不可不谓是我国复合肥行业生产工艺技术的新突破。其核心竞争力在于实现了外观与内在品质的高度统一。与常规工艺复合肥相比，芭田的高塔造粒技术实现了能耗节省50%以上、产能提升50%以上、综合成本下降30%以上，解决了高塔造粒过程粘壁、颗粒团化、小颗粒化问题，同时解决了复合肥的硬度问题和运输储存过程中容易粉化和吸潮板结问题，另外通过解决NPK自由调配使得产品配比不再受限制，大大丰富了肥料的品种和结构。凭借着优质的技术资质和良好的生产效果，高塔造粒技术通过专利服务的方式已为公司带来盈利增长。据资料显示，目前国内已建设了超过200座高塔复合肥料生产装置，年产值达600亿元。
通过诸多专利技术作为基础支撑，作为复合肥行业拥有专利技术最多的企业，芭田股份未来可能会迎来巨大的利润增长。