磷礦的質(zhì)量評(píng)價(jià)

1、磷礦的質(zhì)量評(píng)價(jià)一、磷礦的品嘗4 2磷礦的品嘗是指磷礦中P2O5 P2O5 BPL 含量表示。BPL 是將磷礦的P2O5 含量折合成磷酸三鈣Ca3(PO ) 的含量表示。磷酸三鈣中P2O5 45.76%0.4576% P2O5 4 2%BPL0.4576=% P2O5 或%BPL=2.1853=% P2O5高品位富礦隨著大規(guī)模開(kāi)采而日漸削減，目前對(duì)磷礦品位的要求是：在磷礦雜質(zhì)含量符31.11-32.03% P2O5 即可利用。我國(guó)現(xiàn)有磷礦品位的凹凸一般分為高品位礦P5 含量在30以上，中品位礦P25 含量在26%-30之間和第品位礦PO5含量低于26。濕法磷酸的生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中總是期望提高

2、磷礦的品位，磷礦的品位直接影響該 工廠的經(jīng)濟(jì)效益。磷礦P2O5 越低，生產(chǎn)單位質(zhì)量P2O5 的經(jīng)濟(jì)效益愈低，主要表現(xiàn)在反響槽150 用磷礦品位與生產(chǎn)磷酸產(chǎn)量的關(guān)系，可以看出訪用低品位磷礦時(shí)，工廠產(chǎn)量明顯下降。到影響，導(dǎo)致P2O5 夾在石膏中損失，就必需調(diào)整磷酸濃度，造成工藝條把握的波動(dòng)?；瘜W(xué)組成表1我國(guó)主要磷塊巖礦物的化學(xué)組成化學(xué)組成礦名產(chǎn)地礦種P2O5CaOMgOCO2SiO2Fe2O3Al2O3F錦屏江蘇原礦精礦20.234.2543.9652.783.871.9018.038.217.800.281.350.301.210.061.76/黃麥嶺湖北原礦精礦11.736.9621.1847

3、.613.981.928.563.3537.403.604.110.344.970.610.85/原礦20.6333.483.733.3624.901.163.851.71昆陽(yáng)云南精礦33.4647.361.534.566.360.581.16/原礦22.1134.572.936.4325.561.602.242.02?？谠颇暇V32.7945.721.263.609.380.870.64/開(kāi)陽(yáng)貴州原礦30.9344.762.455.308.431.321.073.01甕福原礦22.0242.138.8217.164.440.500.572.94大塘貴州精礦37.4553.321.580.89

4、2.710.430.403.54原礦15.0227.674.7711.0433.253.213.211.57王家集湖北精礦31.3243.802.414.5012.290.760.58/原礦20.6142.776.4120.492.040.650.981.85何家?guī)r山西精礦31.4848.801.769.491.060.400.732.83原礦15.0433.619.1520.7116.240.600.901.34石門(mén)湖南精礦31.7047.351.928.658.890.530.40/原礦25.9234.501.673.826.156.244.371.96清平四川精礦33.8345.160.

5、591.864.002.383.14/原礦19.2519.2539.9610.8522.833.541.630.56宜昌湖北精礦30.8730.8745.564.028.064.821.26/金河四川原礦26.4540.162.586.898.252.233.522.42綜上所述，“低品位”磷礦使用的有效途徑是進(jìn)展選礦富集，雖然從60 年月初期開(kāi)頭著手選礦工藝與藥劑制備的爭(zhēng)辯，并且制定多種選礦工藝流程，完成荊襄、王集、宜昌、石門(mén)一批磷優(yōu)質(zhì)商品磷礦。此外，荊襄、王集、礬山、甕福等礦山也已建成大型采選基地。富集的方法很多，包括藥劑浮選、擦洗分級(jí)、重介質(zhì)選礦、光電選礦及煅燒消化等，爭(zhēng)辯和開(kāi)發(fā)富礦方意

6、義。二、磷礦中有害雜質(zhì)含量磷礦中含有很多種雜質(zhì)，如鐵、鋁、鎂、錳等金屬離子，有的還含有放射性元素鈾、釷 極少量稀土金屬鑭、鐿的化合物，在酸根離子中則有碳酸鹽、硅酸鹽或Si、氟根有時(shí)氟全部或局部為氯或酸根所取代 降，設(shè)備材料的腐蝕或磨蝕加劇，降低設(shè)備開(kāi)車率。在濕法磷酸的生產(chǎn)中假設(shè)有害雜質(zhì)多，還會(huì)使磷礦的反響過(guò)程及硫酸鈣的結(jié)晶過(guò)程不能正常進(jìn)展，甚至有可能根本生產(chǎn)不出磷酸。即使生產(chǎn)出磷酸也由于雜質(zhì)過(guò)多而無(wú)法濃縮或加工利用。磷礦中雜質(zhì)雖然很多，但影響較大的通常是鐵、鋁、鎂三種，其次是碳酸鹽、有機(jī)物、分散性泥質(zhì)、氯等。21、磷礦中的CaO 含量指CaO/ P O 2磷礦中的CaO 含量是打算濕法磷酸工業(yè)

7、生產(chǎn)中硫酸消耗量的關(guān)鍵。CaO/ P2O5 比值打算了生產(chǎn)單位質(zhì)量P2O5 所消耗硫酸量。在磷礦P2O5 含量肯定的狀況下，CaO 含量愈高，硫酸消耗量愈大一份CaO 1.75 份硫酸。同時(shí)，CaO 含量上升，石膏值增大，過(guò)濾負(fù)荷相應(yīng)增大，單位面積過(guò)濾設(shè)備的P2O5 生產(chǎn)力量下降。因此，要求CaO/ P2O5 接近純氟磷灰石Ca5F(P43 中的CaO/ O51.31摩爾比為3.3因濟(jì)問(wèn)題。我國(guó)磷礦CaO/ P2O5 比值較高，主要由于磷礦中常伴生有白云石、石灰石等碳酸鹽附生礦物，難以用一般的選礦方法除去，這是濕法磷酸生產(chǎn)中急待解決的問(wèn)題。2、磷礦中的倍半氧化物R2O3 含量RR 代表Fe與A

8、Fe O +Al O 232323表示，鐵和鋁主要來(lái)自粘土，通過(guò)篩選、磁選可以去除大局部，濕法磷酸生產(chǎn)中，鐵和鋁不 石膏排出都將使P2O5 遭到較大損失。生成鐵或鋁的簡(jiǎn)單磷酸鹽結(jié)晶細(xì)小，不但增加溶液和鐵和鋁的磷酸鹽還會(huì)給磷酸濃縮等后續(xù)加工帶來(lái)困難，導(dǎo)致產(chǎn)品物性不佳和質(zhì)量下降。3、磷礦中MgO 含量以 MgO 表示 散度極大的Mg(H2PO4)2 使磷酸粘度猛烈增大，造成酸解過(guò)程中離子集中困難和局部濃度不 保持肯定氫離子濃度而增加硫酸用量，又將使溶液中消滅過(guò)大SO42-濃度，這不但增加了硫溶率降低，質(zhì)量下降。磷礦中MgO 含量已成為評(píng)價(jià)磷礦質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。國(guó)外生產(chǎn)廠對(duì)MgO 含量的要求是Mg

9、O 此爭(zhēng)辯降低MgO 含量的方法，已成為我國(guó)磷礦生產(chǎn)科研中的一個(gè)重要課題。目前磷礦降鎂有物理選礦和化學(xué)將鎂兩條工藝路線。物理浮選法的缺點(diǎn)是對(duì)磨礦細(xì)度要 把礦中的MgO 含量降到滿足的程度，同時(shí)物理選礦投資大本錢(qián)高。依據(jù)選礦部門(mén)對(duì)四川馬鞭磷礦和湖南洗溪磷礦均為高鎂磷礦的浮選結(jié)果報(bào)告，物理選礦能把磷礦中的MgO 最大限度降低至 1.8%-3.5%，這種磷礦用于酸法加工仍有相當(dāng)大的困難，尤其用于加工制作飼料級(jí)磷酸氫鈣，礦中所含的MgO 最終將以MgHPO43H2O 形式進(jìn)入最終產(chǎn)品，結(jié)果造成產(chǎn)選性的不同，而是利用在酸性介質(zhì)中礦物各組分被酸分解速度的不同和H+可以集中通過(guò)礦里的微細(xì)孔到達(dá)白云石顆粒外表

10、從而使礦中白云石在恰當(dāng)條件下近乎全局部解磷灰石仍保存在其中。因此礦中的MgO 0.5%-1.0%，用這種磷礦萃取磷酸，成品磷酸質(zhì)量較好。由于酸中MgO 含量很低，因而產(chǎn)品飼料級(jí)磷酸氫鈣純度可95%以上，各項(xiàng)指標(biāo)尤其是其中的鈣含量比較簡(jiǎn)潔到達(dá)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。化學(xué)法降鎂的根本原理，是用少量硫酸淘洗含大量白云石型氧化鎂的高鎂磷礦，使其中為：CO+2H SOCaSO2H O+MgSO +2CO 32244242由于反響過(guò)程中生成的Mg SO4 大量氧化鎂的高鎂磷礦成為適宜于酸法加工的優(yōu)質(zhì)磷礦。四川大學(xué)成都科級(jí)大學(xué)磷復(fù)肥及磷酸鹽爭(zhēng)辯室早在80 年月初期即開(kāi)頭對(duì)化學(xué)法預(yù)處理降鎂及濕法磷酸制取飼料級(jí)磷酸氫鈣兩項(xiàng)科

11、研工程進(jìn)展了系統(tǒng)的爭(zhēng)辯 1988 3 1989 5 月通過(guò)了由全國(guó)專家參與的省級(jí)技術(shù)鑒定，獲得全都好評(píng)。1994 年幼成都科級(jí)大學(xué)磷復(fù)肥及磷酸鹽爭(zhēng)辯室供給技術(shù)并擔(dān)當(dāng)工程設(shè)計(jì)在四川漢源化工總廠建成一套25kt/a 學(xué)降鎂工業(yè)裝置，1995 年通過(guò)專家驗(yàn)收，評(píng)價(jià)其技術(shù)到達(dá)“國(guó)際先進(jìn)水平”。目前該裝置已擴(kuò)50kt/a的生產(chǎn)力量。4、硅及酸不溶物的含量6磷礦中通常總是含有不等量的硅，多以SiO2 為主的酸不溶物形態(tài)存在。SiO2 在反響過(guò)程中不消耗硫酸，局部SiO2 還可以使劇毒氣體HF 變成毒氣較小的SiF4 氣體，降低毒害和減輕腐蝕作用。在反響過(guò)程中，SiO2 局部地被反響生成的HF 侵蝕，侵蝕程

12、度與硅的物理性質(zhì)有關(guān)，活性較大的硅很簡(jiǎn)潔發(fā)生反響，使氫氟酸H生成氟硅酸H2SiF ，后者對(duì)金屬62SiO SiO /F 小于化學(xué)計(jì)量時(shí)，還應(yīng)參加可溶性硅。但過(guò)量的SiO2 2細(xì)小的酸不溶物顆粒-320 目，即44微米以下的微粒，又稱分散性泥質(zhì)，會(huì)給磷酸、磷肥生產(chǎn)帶來(lái)很大的危害。經(jīng)富集處理后的磷礦，總是首先脫除泥質(zhì)，因此泥質(zhì)影響不大。 4%-5%也會(huì)對(duì)過(guò)濾發(fā)生顯著影響。如云南某分散性泥質(zhì)含量較高10%的原礦作濕發(fā)磷200Kg干/m2h 500K干/2h可能先經(jīng)水洗脫泥處理。5、有機(jī)物與磷酸鹽的含量大多數(shù)磷礦，尤其是沉積型磷礦常含有有機(jī)物。有機(jī)物含量高會(huì)給操作帶來(lái)很大麻煩。 碳酸鹽與有機(jī)物使反映過(guò)

13、程產(chǎn)生氣泡，有機(jī)物還使反響生成的CO2 氣體形成穩(wěn)定的泡沫， 此外，有機(jī)物因碳化而生成極細(xì)小的碳粒，極易堵塞濾布，削減濾餅孔隙率，使過(guò)濾強(qiáng)度降低。有機(jī)物還會(huì)影響產(chǎn)品酸的色澤。因此，泡沫現(xiàn)象也是評(píng)價(jià)磷礦特性的指標(biāo)之一。磷礦中的有機(jī)物和碳酸鹽，最好用煅燒的方法除去，煅燒溫度為650-1000含有機(jī)物。磷酸生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，使用煅燒可獲得以下好處：提高磷礦的品位，削減運(yùn)輸費(fèi)用；可不用或少用泡沫劑；提高P2O5 回收率及生產(chǎn)力量；削減磷礦的研磨費(fèi)用；改善磷酸及磷石膏質(zhì)量。磷礦煅燒后的主要缺點(diǎn)是反響活性有所降低，但這對(duì)濕發(fā)磷酸生產(chǎn)的影響不甚明顯。近 年來(lái)，由于世界性能源緊急，煅燒磷礦的方法已很少承受。對(duì)有的含碳酸鹽特高的磷礦，可考慮用煅燒消化法來(lái)進(jìn)展選礦。6、其他組分氟是磷礦組成中的主要成分，通常與P2O5 含量按肯定比例而存在，故磷礦中氟含量一般 其含量稍高時(shí)，對(duì)設(shè)備材料的要求更高。因此氯根含量在0.05%以上的林礦，承受酸法加工時(shí)，就需要選用特別的材料。一般要求是磷酸中的H2SiF6+HF2%以 F 計(jì)時(shí)，其氯化800ppm。磷礦中的錳、釩、鋅等元素的含量一般均很小，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有多大影響，而且還是作 物需要的微量元素，有肯定的肥效。而磷礦中的鈾等稀有元素，長(zhǎng)期接觸會(huì)損害人體安康， 應(yīng)實(shí)行必要的防護(hù)措施，當(dāng)其含量到達(dá)120ppm 時(shí)，可在加工過(guò)程中