磷礦石基本概述講課講稿

1、磷礦石基本概述精品文檔基本概述磷礦是指在經(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。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

2、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。礦產資源磷礦的工業(yè)開采始于19 世紀中葉。首次有 產量記載的是1847 年在英國薩?？说貐^(qū)開采了500t 磷礦。 20 世紀 50 年代以收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔前，磷肥工業(yè)尚處于以生產過磷酸鈣 為主的早期階段，對磷礦的數(shù)量和質量要求都不高，磷礦開采僅選擇地理位置好、交通運輸方便和開采容易的 富礦，不經(jīng)富集處理即能滿足磷肥生產的需要。隨著磷肥工業(yè)的發(fā)展，磷礦需要量迅速增加，尤其是高濃度復合肥料生產的發(fā)展對高質量磷礦的需求也相應增加，僅僅開采淺部富磷礦的生產方式已不能滿足要求。在這種情況

3、下，開采包括品位不高的磷礦資源，經(jīng)過富集加工處理，生產商品磷礦的生產方式迅速發(fā)展起來。世界磷礦分布很廣， 儲量約為 130Gt 。中國磷礦儲量在 10Gt 以上，主要分布在 云南、貴州、 四川、湖北和湖南五省。 1981 年世界磷礦產量為138Mt( 實物 )，生產國有30 多個，主要是 美國、蘇聯(lián)和 摩洛哥，約占總產量的79% ，中國近年來的磷礦產量約為10Mt （折算成 30%P2O5 ）。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

4、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 、氯磷灰石 、碳磷灰石、 羥磷收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔灰石、碳氟磷灰石。工藝特性中國磷礦有三大類型：巖漿巖型磷灰石，沉積巖型磷塊巖，沉積變質巖型磷灰?guī)r。巖漿巖型磷灰石：貯量只占總貯量的7% ，主要分布在北方。其特點是磷品位低，一般小于10% ，低者僅為 23% 。由于結晶較粗、嵌布粒度較粗，屬易選磷礦，選礦工藝簡單，選礦指標較高。還伴生有釩、鈦、鐵、鈷等元素，可綜合回收，因此這類礦石經(jīng)濟效益較好。沉積變質巖型磷灰?guī)r：其貯量占總

5、貯量的23% ，主要分布在江蘇、 安徽、湖北等省。一般情況下，由于風化，礦石松散、含泥高，采用擦洗、脫泥工藝即可獲得合格磷精礦，有時也加上浮選工藝 。云南滇池地區(qū)有許多 礦山均采用此工藝， 生產成本 較低。此類礦是工業(yè)價值最大的磷礦。沉積巖型磷塊巖：是世界各國中的主要類型，我國此類型礦石貯量占總貯量的70% ，主要分布在中南和西南。而云、貴、川、鄂、湘五省又占該類型貯量的78% ，可說是磷礦之鄉(xiāng)。此類礦選礦難度最大，其特點是：收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔（ 1）磷灰石嵌布粒度細，呈均質 膠體或隱晶、微晶質。磷礦集合體多為鮞粒、假鮞粒結構。在鮞粒之間，甚至于在鮞粒內部，?；烊霐?shù)量

6、不等的碳酸鹽，硅質等泥質礦物。選礦一般磨至8090%-320 目方能單體解離。由于磨礦粒度細，增加了礦物表面能、非選擇性團聚、藥劑的非選擇性吸附，使不同礦物之間的可浮性差別減小，因此給浮選分離帶來困難。（2）我國磷礦主要屬碳氟磷灰石系列。磷灰石晶格中的 PO42- 被 CO32- 部分取代。按 CO32- 取代的程度把該系列的磷灰石分為：微碳氟磷灰石、低碳氟磷灰石、碳氟磷灰石、高碳氟磷灰石。不僅使P2O5理論值下降，而且使磷礦物晶包參數(shù)變小、結晶程度差，因而可浮性逐漸下降。（ 3）礦石中一般都含有鈣質和硅質礦物，當二者在一塊時，選礦程度更難。因 方解石、白云石與磷灰石都含有同名離子Ca+ ，二

7、者可浮性接近，當用脂肪酸類補收劑時，比較難分選。采礦方法有露天開采 和地下開采 兩種。露天開采埋藏較淺的磷礦，是收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔當前最主要的方法。由于成功地使用大型采掘機械 ，無論是剝離覆蓋層或采掘磷礦層的費用都較低。對某些堅實的礦體，可用爆破方法使之松動，然后鏟掘。采掘出來的原礦運送（用機具或管道）到就近的選礦廠進行富集處理。一些埋藏較深，覆蓋層剝離量太大的磷礦，則采用地下開采，常用的是房柱法。磷礦的富集目標是最大限度地分離去除雜質礦物，提高磷礦的品位和質量。富集工藝包括下列一些單元操作：破碎和粉碎降低礦石的粒度，使磷礦物與雜質礦物單體解離，磷礦中的磷礦物和雜質礦

8、物常不同程度地膠結在一起，只有磨碎到一定粒度，才能解離，其磨細程度決定于磷礦物和雜質礦物的粒度大小。這一操作常常是磷礦富集的基本步驟。水洗用來分離細的礦粒 ,如磷礦泥、粘土礦和 細粒石英等。由于濕礦泥常粘附在磷礦上，有時形成泥團，要用擦洗方法使其分散,然后才能分離。水洗還可除去某些可溶物質，如 氯化鈉和煅燒磷礦中的游離 石灰等。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔分級粉碎和水洗后往往需要分級。常用的分級設備是濕篩、水力旋流器和螺旋分級機等。浮選利用磷礦物和雜質礦物的不同表面性質，使用 浮選劑使磷礦物浮起，達到分離的目的，這種操作稱為正浮選。另一種是使雜質礦物浮起，磷礦物下沉，則稱為反浮

9、選。為了使分離更加有效，常需加抑制劑，抑制某種礦物上浮。從浮選機中得到的含有磷礦物的礦漿經(jīng)增稠、過濾和 脫水即可得精礦。磁性分離用磁選機把磷礦中的 磁性雜質礦物分離除去。光電分離利用磷礦物和雜質礦物的不同顏色，以光電元件進行識別，并控制壓縮 空氣射流把磷礦與雜質礦物分開。煅燒用來脫除磷礦中的 有機物、二氧化碳 和一部分氟，煅燒溫度收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔根據(jù)不同目的為4001 400 。重介質分離利用磷礦物和雜質礦物 密度不同，選擇一種介質，其密度介于兩者之間，使一種礦物在介質中上浮，另一種下沉，達到分離目的。磷礦富集工藝根據(jù)具體情況而定。美國佛羅里達磷礦富集工藝包括濕篩分

10、級，脫泥和浮選等主要工序。摩洛哥富磷礦的富集工藝包括破碎分級、水洗、濕篩、脫泥和脫水等工序。伴生礦物天然磷礦中存在很多 伴生礦物 ，又稱雜質礦物或 脈石，主要有硅礦物和 碳酸鹽兩類礦物。前者主要是 石英或方石英 (或其水合物如燧石或 蛋白石 )、粘土礦或其他 硅酸鹽礦物如長石和云母等。后者主要是 石灰石和白云石。磷礦是否有工業(yè)開采價值，在某種程度上決定于其雜質礦物能否經(jīng)濟地分離掉，而磷礦物與伴生礦物之間相互嵌布結合情況和礦物的顆粒大小則是決定其有效分離的主要因素。一些天然磷礦的磷礦物和雜質礦物之間相互膠結和嵌布致密，礦物顆粒又很細小,難于經(jīng)濟地分離，其工業(yè)利收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除

11、精品文檔用價值就較小。天然磷礦開發(fā)的經(jīng)濟因素一般有：資源的地理位置和交通運輸條件；采礦和富集的費用； 產品的品位，質量和市場價格； 是否引起環(huán)境污染。磷礦中伴生的稀土作為一種潛在的稀土資源，開展綜合回收稀土的研究具有重要意義。自然界的稀土元素除了賦存在各種稀土礦中外 , 還有相當大的一部分與磷灰石和磷塊巖礦共生。由于稀土的離子半徑（ 0. 848 0. 106 nm ）與 Ca2+ （0. 106 nm ）很接近，稀土以類質同象方式賦存于磷礦巖中, 而且隨著磷礦中P2O5 品位的增加， 稀土元素含量也增加 ,兩者呈正消長關系。俄羅斯磷礦儲量豐富，而且品位高 , 其稀土含量也較高，其中以科拉半島

12、（ Kola ）磷礦資源最具代表性 , 其稀土含量接近1.0% 。世界磷礦總儲量約為1000 億噸，稀土平均含量為0. 5 ,估計世界磷礦中伴生的稀土總量為5000 萬噸。我國滇、黔、川、湘等地磷礦資源相對豐富，其中云南和貴州磷礦是一個特大型中低品位沉積礦床，磷礦儲量約16 億噸以上 , 伴生的稀土儲量70 多萬噸 （稀土含量 0. 5 1 ），釔占稀土配分35% 左右 ,鐠釹約占 20% ， 鋱鏑占 2% 5%, 其配分接近價值最高的中釔富銪離子型礦，是繼離子型礦后的中重稀土后備資源。收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔從磷化工回收氟資源 ,進而開發(fā)有機和無機氟化工高端材料，成為國內

13、氟化工和磷化工產業(yè)界的一個熱點,氟資源主要來自螢石、磷礦石等。隨著氟化工產業(yè)的快速發(fā)展，有限的螢石資源已難以滿足需求 ,人們便把目光轉向磷礦石。從磷化工回收氟資源，進而開發(fā)有機和無機氟化工高端材料,正成為一條既可提高資源綜合利用率，延長磷化工產業(yè)鏈,又可推動磷礦石清潔加工和高端氟材料產業(yè)發(fā)展。天然螢石是目前世界上生產氟化氫的主要工業(yè)原料，全球每年耗用400 萬噸的天然螢石來獲取氟,有國際機構預料 30 年內天然螢石將會枯竭。氟化氫是氟化工最重要的基礎原料，由螢石獲取1 噸氟化氫 ,要消耗螢石 2.2 噸，消耗硫酸 2.6 噸,并產生大量廢水、廢渣、廢氣污染環(huán)境。近年來，國家為了保護不可再生的螢

14、石資源,對螢石出口實行配額制度。國外商家轉而向我國購買氟化氫，刺激了國內氟化氫產量快速增長。據(jù)統(tǒng)計 ,20002004 年國內氟化氫年均增長率在30% 左右。面對氟化氫旺盛的市場需求和有限的天然螢石資源，濕法磷酸生產過程中產生的大量含氟副產物成為獲取氟資源的一個重要途徑。我國磷礦的儲量有151.98 億噸 ,目前每年開采的磷礦石量達4000 多萬噸，并以5%的速度增長。磷礦中含有3%的氟元素 ,在收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔濕法磷酸生產過程中，將會以HF 和 SiF4 的形式逸出來 ,對環(huán)境造成極大危害。據(jù)測算，我國每年在磷礦開采加工過程中有近100 萬噸氟被排放到環(huán)境中,大大

15、超過了我國氟化工行業(yè)當年耗用的氟資源總量。應用價值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% 90% 的磷礦用于生產各種磷肥，3.3%生產飼料添加劑， 4%生產洗滌劑，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起著重要作用。磷肥的種類很多，我國生產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、收集于網(wǎng)絡，如有侵權請聯(lián)系管理員刪除精品文檔信號彈、煙幕彈、發(fā)火劑；磷