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警告！此项资源告急，或将威胁粮食安全

警告！此项资源告急，或将威胁粮食安全 有色金属材料网
2022-08-29
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导读：英国伦敦大学学院（UCL）一项新研究显示，硫酸是现代工业社会一种重要的化学物质，硫酸短缺可能会扼杀绿色技术的
英国伦敦大学学院（UCL）一项新研究显示，硫酸是现代工业社会一种重要的化学物质，硫酸短缺可能会扼杀绿色技术的进步，并威胁全球粮食安全。
这项研究近日发表于《地理杂志》。该研究强调，到2040年，全球硫酸需求量将从2.46亿吨大幅增加到4亿吨，这是农业集约化和世界远离化石燃料的结果。
研究人员估计，这将导致每年1亿~3.2亿吨的硫酸供应缺口，占目前供应量的40%~130%，具体取决于脱碳的速度。
作为现代制造业的一个重要组成部分，硫酸是生产磷化肥的必需品，化肥和粮食生产有助于养活世界人口；其也用于从矿石中提取稀有金属，如高性能锂离子电池中的钴和镍，这些矿石对快速实现绿色经济转型至关重要。
目前，全球80%以上的硫供应是以原油和天然气脱硫产生硫废物的形式进行的，这减少了导致酸雨的二氧化硫气体排放。然而，为了应对气候变化，全球经济的脱碳将大大减少化石燃料的生产，进而减少硫的供应。
这项由UCL的研究人员领导的研究首次发现了这一重大问题。作者认为，除非采取行动减少对这种化学品的需求，否则将需要增加大量破坏环境的采矿，以满足由此产生的资源需求。
该研究主要作者、UCL地理学系教授Mark Maslin说，“硫短缺以前也发生过，但这次的不同之处在于，这种元素的来源正在从化石燃料工业的废物中发生转移。”
“我们预测，随着这种廉价、丰富且易于获取的硫供应的枯竭，直接开采元素硫的需求可能会大幅增加。相比之下，这将是肮脏、有毒、破坏性和昂贵的。”Maslin说。
“迫切需要开展研究，开发低成本、低环境影响的方法，从地壳中丰富的硫酸盐矿物矿床中提取大量元素硫。国际社会应考虑支持和监管硫磺开采，以最大限度地减少转型的影响，并避免廉价、不道德的生产扭曲市场。”他说。
该研究合著者、UCL风险与减灾研究所的Simon Day 说，“我们担心的是，供应减少可能会导致产生一个过渡时期，届时绿色科技公司会比化肥行业出更高的价格，以获得有限而昂贵的硫磺供应，从而给粮食生产带来问题，尤其是在发展中国家。”
为了确定研究结果，研究人员根据历史和预测需求，估计了2021至2040年的3种硫酸需求情景，年增长率在1.8%至2.4%之间。
作为向后化石燃料经济转型的一部分，作者还探索了几种减少硫需求的方法，包括通过增加锂电池回收，或使用低能量容量/重量比电池，为化肥行业回收废水中的磷，因为这些电池的生产需要更少的硫。
此外，缺硫还引发了一些关键问题，即投资于替代生产方法是否具有经济意义，目前还不可能预测作为石油和天然气脱硫废品的硫供应将以多快的速度减少，因为全球经济的脱碳才刚刚开始。
然而，研究人员得出结论，现在认识到硫危机，可以制定国家和国际政策管理未来需求，增加资源回收，并开发替代的廉价供应。
国际硫酸短缺，国内一年暴涨近十倍
自去年5月份以来，国内部分地区硫酸价格从低点不足100元每吨涨至目前900元，部分企业报价超过1000元，为何硫酸价格会如此大涨呢，硫酸作为化工原料大多行业都需要使用，硫酸第一大需求行业为冶炼行业，比如铜、铝、铅、锌等有色金属行业的冶炼均需要硫酸进行酸碱反应，氧化还原反应；化肥行业，我们常见的复合磷硫肥，硫酸亚铁(叶绿肥)需求量也很大；电池行业:硫酸铅蓄电池中的电解液，锂电池中电解液的制作过程中也需要大量的硫酸作为基础化工原料，化工行业就不用多说了，硫酸、盐酸作为化工原料的基础酸，在所有酸类占比最高，用量最大，玻璃、制药、颜料等等行业都离不开。而今年同时又是这些行业周期爆发点，需求量加大而且产生共振，以致硫酸暴涨。目前国际市场同样供不应求，未来价格有望进一步上涨。

硫酸应用广泛
硫酸是重要的化工原料，被称为“化学工业之母”。硫酸是一种无机化合物，一种具有极强腐蚀性的化学品，分类为易制爆化学品和易制毒化学品。硫酸行业产业链上游主要为废硫酸、二氧化硫、硫化氢、硫铁矿等，下游产品主要有草酸、钛白粉、硫酸铵、硫酸锌、硫酸铜等。
硫酸是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。新能源汽车及新型储能大发展，对新能源电池需求大增。而在锂电池、化工等领域，都需要大量的硫酸来提炼相关产品。如锂电池，自然界中，含锂矿石主要包括锂云母、锂辉石和透锂长石等。以锂矿石为原料提取锂、铷、铯等有价金属的方法主要有石灰石法、硫酸法、硫酸盐法、氯化物法和压煮法等。硫酸法处理锂矿石需要预先将锂矿石高温焙烧，使其结构由致密变为疏松，再经球磨后与过量硫酸混合，在回转炉中250℃下焙烧溶解，水浸后得粗硫酸锂溶液，经净化、沉锂、蒸发浓缩后获得碳酸锂产品。优点：能源消耗量低、物料流通量小、生产效率高的特点，特别是液固相易混合均匀、浸出液锂浓度高以及锂、钾的回收率高等。

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