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(jì)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(yīng)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(zhì)磷灰石形式出現(xiàn)在巖漿巖和變質(zhì)巖中的磷礦石。磷塊巖系指由外生作用形成、由隱晶質(zhì)或顯微隱晶質(zhì)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(zhì)和量都能達(dá)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(lán)鐵石等。自然界中磷元素約有 95% 集中在磷灰石中。礦產(chǎn)資源磷礦的工業(yè)開采始于19 世紀(jì)中葉。首次有 產(chǎn)量記載的是1847 年在英國薩福克地區(qū)開采了500t 磷礦。 20 世紀(jì) 50 年代以收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)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(chǎn)過磷酸鈣 為主的早期階段，對(duì)磷礦的數(shù)量和質(zhì)量要求都不高，磷礦開采僅選擇地理位置好、交通運(yùn)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(chǎn)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(fù)合肥料生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)高質(zhì)量磷礦的需求也相應(yīng)增加，僅僅開采淺部富磷礦的生產(chǎn)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(chǎn)商品磷礦的生產(chǎn)方式迅速發(fā)展起來。世界磷礦分布很廣， 儲(chǔ)量約為 130Gt 。中國磷礦儲(chǔ)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(chǎn)量為138Mt( 實(shí)物 )，生產(chǎn)國有30 多個(gè)，主要是 美國、蘇聯(lián)和 摩洛哥，約占總產(chǎn)量的79% ，中國近年來的磷礦產(chǎn)量約為10Mt （折算成 30%P2O5 ）。磷灰石 Ca5(OP4)3(F,Cl,OH) 的主要化學(xué)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(jié)核狀等。無雜質(zhì)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(luò)，如有侵權(quán)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(zhì)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(diǎn)是磷品位低，一般小于10% ，低者僅為 23% 。由于結(jié)晶較粗、嵌布粒度較粗，屬易選磷礦，選礦工藝簡單，選礦指標(biāo)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(jì)效益較好。沉積變質(zhì)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(fēng)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(shí)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(chǎn)成本 較低。此類礦是工業(yè)價(jià)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(diǎn)是：收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔（ 1）磷灰石嵌布粒度細(xì)，呈均質(zhì) 膠體或隱晶、微晶質(zhì)。磷礦集合體多為鮞粒、假鮞粒結(jié)構(gòu)。在鮞粒之間，甚至于在鮞粒內(nèi)部，?；烊霐?shù)量

6、不等的碳酸鹽，硅質(zhì)等泥質(zhì)礦物。選礦一般磨至8090%-320 目方能單體解離。由于磨礦粒度細(xì)，增加了礦物表面能、非選擇性團(tuán)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(jié)晶程度差，因而可浮性逐漸下降。（ 3）礦石中一般都含有鈣質(zhì)和硅質(zhì)礦物，當(dāng)二者在一塊時(shí)，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(dāng)用脂肪酸類補(bǔ)收劑時(shí)，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(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔當(dāng)前最主要的方法。由于成功地使用大型采掘機(jī)械 ，無論是剝離覆蓋層或采掘磷礦層的費(fèi)用都較低。對(duì)某些堅(jiān)實(shí)的礦體，可用爆破方法使之松動(dòng)，然后鏟掘。采掘出來的原礦運(yùn)送（用機(jī)具或管道）到就近的選礦廠進(jìn)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(biāo)是最大限度地分離去除雜質(zhì)礦物，提高磷礦的品位和質(zhì)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(zhì)礦物單體解離，磷礦中的磷礦物和雜質(zhì)礦

8、物常不同程度地膠結(jié)在一起，只有磨碎到一定粒度，才能解離，其磨細(xì)程度決定于磷礦物和雜質(zhì)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(xì)的礦粒 ,如磷礦泥、粘土礦和 細(xì)粒石英等。由于濕礦泥常粘附在磷礦上，有時(shí)形成泥團(tuán)，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(zhì)，如 氯化鈉和煅燒磷礦中的游離 石灰等。收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔分級(jí)粉碎和水洗后往往需要分級(jí)。常用的分級(jí)設(shè)備是濕篩、水力旋流器和螺旋分級(jí)機(jī)等。浮選利用磷礦物和雜質(zhì)礦物的不同表面性質(zhì)，使用 浮選劑使磷礦物浮起，達(dá)到分離的目的，這種操作稱為正浮選。另一種是使雜質(zhì)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(jī)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(jī)把磷礦中的 磁性雜質(zhì)礦物分離除去。光電分離利用磷礦物和雜質(zhì)礦物的不同顏色，以光電元件進(jìn)行識(shí)別，并控制壓縮 空氣射流把磷礦與雜質(zhì)礦物分開。煅燒用來脫除磷礦中的 有機(jī)物、二氧化碳 和一部分氟，煅燒溫度收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)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(zhì)分離利用磷礦物和雜質(zhì)礦物 密度不同，選擇一種介質(zhì)，其密度介于兩者之間，使一種礦物在介質(zhì)中上浮，另一種下沉，達(dá)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(dá)磷礦富集工藝包括濕篩分

10、級(jí)，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(jí)、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(zhì)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(jià)值，在某種程度上決定于其雜質(zhì)礦物能否經(jīng)濟(jì)地分離掉，而磷礦物與伴生礦物之間相互嵌布結(jié)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(zhì)礦物之間相互膠結(jié)和嵌布致密，礦物顆粒又很細(xì)小,難于經(jīng)濟(jì)地分離，其工業(yè)利收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除

11、精品文檔用價(jià)值就較小。天然磷礦開發(fā)的經(jīng)濟(jì)因素一般有：資源的地理位置和交通運(yùn)輸條件；采礦和富集的費(fèi)用； 產(chǎn)品的品位，質(zhì)量和市場價(jià)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(dāng)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(zhì)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(guān)系。俄羅斯磷礦儲(chǔ)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(chǔ)量約為1000 億噸，稀土平均含量為0. 5 ,估計(jì)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(duì)豐富，其中云南和貴州磷礦是一個(gè)特大型中低品位沉積礦床，磷礦儲(chǔ)量約16 億噸以上 , 伴生的稀土儲(chǔ)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(jià)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(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔從磷化工回收氟資源 ,進(jìn)而開發(fā)有機(jī)和無機(jī)氟化工高端材料，成為國內(nèi)

13、氟化工和磷化工產(chǎn)業(yè)界的一個(gè)熱點(diǎn),氟資源主要來自螢石、磷礦石等。隨著氟化工產(chǎn)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(zhuǎn)向磷礦石。從磷化工回收氟資源，進(jìn)而開發(fā)有機(jī)和無機(jī)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(chǎn)業(yè)鏈,又可推動(dòng)磷礦石清潔加工和高端氟材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。天然螢石是目前世界上生產(chǎn)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(jī)構(gòu)預(yù)料 30 年內(nèi)天然螢石將會(huì)枯竭。氟化氫是氟化工最重要的基礎(chǔ)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(chǎn)生大量廢水、廢渣、廢氣污染環(huán)境。近年來，國家為了保護(hù)不可再生的螢

14、石資源,對(duì)螢石出口實(shí)行配額制度。國外商家轉(zhuǎn)而向我國購買氟化氫，刺激了國內(nèi)氟化氫產(chǎn)量快速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì) ,20002004 年國內(nèi)氟化氫年均增長率在30% 左右。面對(duì)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(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量含氟副產(chǎn)物成為獲取氟資源的一個(gè)重要途徑。我國磷礦的儲(chǔ)量有151.98 億噸 ,目前每年開采的磷礦石量達(dá)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(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔濕法磷酸生產(chǎn)過程中，將會(huì)以HF 和 SiF4 的形式逸出來 ,對(duì)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(dāng)年耗用的氟資源總量。應(yīng)用價(jià)值磷是生物細(xì)胞質(zhì)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(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(fèi)結(jié)構(gòu)中磷肥占71% ，黃磷占 7% ，磷酸鹽占 6% ，磷化物占 16% 。磷肥對(duì)農(nóng)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(fù)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(dòng)物飼料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黃磷有劇毒，可制農(nóng)藥，還可以制燃燒彈、曳光彈、收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔信號(hào)彈、煙幕彈、發(fā)火劑；磷