中國礦情磷礦石資源概述

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1、磷礦資源概述磷礦是指在經(jīng)濟上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱，是一種重要的化工礦物原料。用它可以制取磷肥，也可以用來制造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類，以用于醫(yī)藥、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、國防等工業(yè)部門。磷礦在工業(yè)上的應用已有一百多年的歷史。一、礦物原料特點 ???磷礦石按其成因不同，可分為磷灰石和磷塊巖。 ???磷灰石是指磷以晶質磷灰石形式出現(xiàn)在巖漿巖和變質巖中的磷礦石。 ???磷塊巖系指由外生作用形成、由隱晶質或顯微隱晶質磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。 ???自然界中已知的含磷礦物大約有120多種，分布廣泛。但是

2、按其質和量都能達到可以開采利用的含磷礦物則不過幾種。在工業(yè)上作為提取磷的主要含磷礦物是磷灰石，其次有硫磷鋁鍶石、鳥糞石和藍鐵石等。自然界中磷元素約有95%集中在磷灰石中。(一)磷灰石類礦物 ???磷灰石［Ca5(OP4)3(F,Cl,OH)］的主要化學成分是磷酸鈣，其中還含有氟、氯等元素。磷灰石晶體呈六方柱狀，集合體呈粒狀、致密塊狀、土狀和結核狀等。無雜質者為透明，常見的淺綠、黃綠、褐紅、淺紫色。玻璃或油脂光澤。比重3.18～3.21g/cm3。硬度5。加熱后發(fā)綠光。自然界中最常見的、能夠組成礦床的有以下5類：氟磷灰石、氯磷

3、灰石、碳磷灰石、羥磷灰石、碳氟磷灰石。(二)其他含磷礦物 ???磷鍶鋁石：標準磷鍶鋁石的理論化學式為SrAl3(PO4)2(OH)5·H2O，化學成分P2O530.77%，SrO22.45%，Al2O333.12%。磷鍶鋁石相當堅硬，小刀不能刻劃。比重3.11。由于P2O5含量高，因此除可作為磷礦利用外，同時含大量的鍶和稀土元素，可綜合利用。 ???四川什邡磷礦中的硫磷鋁鍶礦層是一種含硫和鈣的變種。 ???藍鐵礦：屬水的磷酸鹽，化學式為Fe3(PO4)2·8H2O，主要成分：P2O528.30%，F(xiàn)eO43.0%，H2O28

4、.7%。通常呈柱狀，有時扁平，有時呈圓球狀、片狀、放射狀、纖維狀、土狀等。比重2.68±0.01。新鮮晶體無色透明，具玻璃光澤，顏色為淺藍色或淺綠色，強氧化后呈深藍色、暗綠色或藍黑色，容易識別。藍鐵礦主要產(chǎn)于含有機質較多的褐煤、泥炭、森林土壤中，也與沼鐵礦共生。在含海綠石的砂質磷塊巖中也有藍鐵礦。有些藍鐵礦為原生鐵鋁磷酸鹽礦物風化的產(chǎn)物。 ???除上述外常見的磷酸鹽礦物還有銀星石、磷鋁石、紅磷鐵石等。二、用途與技術經(jīng)濟指標(一)磷礦主要用途 ???磷是生物細胞質的重要組成元素，也是植物生長必不可少的一種元素。世界上84%～9

5、0%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥，3.3%生產(chǎn)飼料添加劑，4%生產(chǎn)洗滌劑，其余用于化工、輕工、國防等工業(yè)。中國的磷礦消費結構中磷肥占71%，黃磷占7%，磷酸鹽占6%，磷化物占16%。磷肥對農作物的增產(chǎn)起著重要作用。磷肥的種類很多，我國生產(chǎn)的磷肥目前主要為過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、脫氧磷肥以及重過磷酸鈣、磷酸銨和磷酸二氫鉀等高效復合肥料。 ???磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料，少量用作動物飼料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黃磷有劇毒，可制農藥，還可以制燃燒彈、曳光彈、信號彈、煙幕彈、發(fā)火劑；磷與硼、

6、銦、鎵的磷化物用于半導體工業(yè)。冶金工業(yè)中用于煉制磷青銅、含磷生鐵、鑄鐵等。磷酸鋯、磷酸鈦、磷酸硅等可作涂料、顏料、粘結劑、離子交換劑、吸附劑等。磷酸鈉、磷酸氫二鈉用于凈化鍋爐用水。后者還可制人造絲。六聚偏磷酸鈉可作水的軟化劑和金屬防腐劑，磷酸鈣鹽用于動物飼料添加劑，磷的衍生物用于醫(yī)藥。磷酸二氫鋁膠材料耐火度高、耐沖擊性好、耐腐蝕性強、電性能優(yōu)越，用于尖端技術中。氟磷灰石晶體是最理想的激光發(fā)射材料，磷酸鹽玻璃激光器已得到應用。(二)磷礦一般工業(yè)指標 ???在磷礦找礦階段，可以參照表4.11.1所提出的工業(yè)指標對礦床進行初步評價

7、。表4.11.1磷礦一般工業(yè)指標參考表?t4-11-1.jpg ???缺磷地區(qū)可根據(jù)磷塊巖、磷灰石礦床的開采方式、選礦難易程度、共伴生礦產(chǎn)(組分)綜合利用及與礦肥結合等因素考慮，一般邊界品位P2O5≥2%～4%，工業(yè)品位P2O5≥6%。在宏觀經(jīng)濟效益允許的條件下，工業(yè)品位還可適當降低。(三)工業(yè)加工對磷礦石的質量要求 ???磷礦石有3種加工方法，即機械、酸法和熱法加工。國內外都以酸法加工為主。 ???1.機械加工 ???將磷礦石磨成磷礦粉，直接作為酸性土壤肥料使用。礦粉的磨細度一般要求100目多于90%，要求礦石含P2O51

8、0%～20%，對其他雜質無特殊要求。 ???2.酸法加工 ???用各種無機酸分解磷礦粉，所得產(chǎn)品主要是各種水溶性磷肥和磷酸鹽。主要產(chǎn)品有：過磷酸鈣、萃取磷酸、重過磷酸鈣、磷酸銨、硝酸磷肥等。除過磷酸鈣外都是高濃度磷肥或復合肥料。 ???制造這些磷肥要求磷礦石P2O5≥28%，雜質含量和粒度