应用成矿—磷矿

1、目录2非金属矿以磷矿为例第一章9磷矿资源概况9第二章9磷矿资源的工业用途9第三章10磷矿石的种类及工业种类10第四章10工业磷矿床种类104.1按矿床的成因来分类型104.2按矿床的工业类型来分10第五章11磷矿一般工业指标11第六章11磷矿的选矿工艺流程116.1选矿技术116.2工艺流程12第七章13市场现状13参考文献：139第一章 磷矿资源概况世界磷矿石资源非常集中，主要生产国包括中国、摩洛哥、美国、俄罗斯，从2010年世界磷矿石经济储量的分布情况看，摩洛哥储量由09年的57亿吨大幅上调至500亿吨，占77%，其次为中国拥有37亿吨，占6%，摩洛哥、中国、美国、俄罗斯、约旦、叙利亚、阿

2、尔及利亚、南非等八个国家拥有的磷矿储量占全球总储量的97.5%，可以看出磷矿石资源集中程度非常之高。从磷矿石产量来看，中国去年生产6500万吨，占世界总量的37%，美国与摩洛哥产量分别占比15%、15%，居第二、第三位。结合磷矿石产量与储量看，资源主要集中在摩洛哥及周边的北非地区、中国、美国。图1-1 2010年世界磷矿石经济储量分布Fig8-1.Distribution of economic reserves of phosphate rock in the world in 2010 中国磷矿资源的特点是：资源丰富，但分布过于集中；富矿少，贫矿多；难选矿多，易选矿少；开采难度大

3、。图1-2 中国磷矿资源分布图Fig1-2.Distribution map of phosphate rock resources in China第二章 磷矿资源的工业用途磷是生物细胞质的重要组成元素，也是植物生长必不可少的一种元素。世界上84%90%的磷矿用于生产各种磷肥，3.3%生产饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%，黄磷占7%，磷酸盐占6%，磷化物占16%。磷矿又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料，少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黄磷有剧毒，可制农药，还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、

4、烟幕弹、发火剂；磷与硼、铟、镓的磷化物用于半导体工业。冶金工业中用于炼制磷青铜、含磷生铁、铸铁等。磷酸锆、磷酸钛、磷酸硅等可作涂料、颜料、粘结剂、离子交换剂、吸附剂等。磷酸钠、磷酸氢二钠用于净化锅炉用水。后者还可制人造丝。六聚偏磷酸钠可作水的软化剂和金属防腐剂，磷酸钙盐用于动物饲料添加剂，磷的衍生物用于医药。磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越，用于尖端技术中。氟磷灰石晶体是最理想的激光发射材料，磷酸盐玻璃激光器已得到应用。第三章 磷矿石的种类及工业种类磷矿石按其成因不同，可分为磷灰石和磷块岩。磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷矿石。磷块岩系指由外生

5、作用形成、由隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他脉石矿物组成的堆积体。自然界中已知的含磷矿物大约有120多种，分布广泛。但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷矿物则不过几种。在工业上作为提取磷的主要含磷矿物是磷灰石，其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。第四章 工业磷矿床种类4.1按矿床的成因来分类型 沉积型磷矿、岩浆型磷矿、变质型磷矿、风化淋滤型磷矿、生物堆积型磷矿。图4-1 中国磷矿床成因类型Fig11-1.Genetic types of phosphate deposits in China4.2按矿床的工业类型来分图4-2 磷矿工业分类Fi

6、g4-2.Classification of phosphate industry第五章 磷矿一般工业指标 中所列是指以钙磷酸盐为主的矿石类型对于其他磷酸盐矿物新类型矿石要根据选矿加工试验另行确定。 缺磷地区工业指标可根据矿床的开采方式、选矿难易程度、共伴生矿产或组分的综合利用情况和矿肥结合等因素考虑在宏观经济效益允许的条件下其边界品位和最低工业品位可适当降低。 可采厚度和夹石剔除厚度因矿体赋存条件和矿床开采方式不同而定缓倾斜矿床的可采厚度一般不小于1.5 m。富矿或陡倾斜矿床可采厚度可适当降低露天开采矿床的可采厚度、夹石剔除厚度可适当增大。 表5-1磷矿工业利用指标第六章 磷矿的选矿工艺流程

7、6.1选矿技术6.1.1浮选法 中国磷矿普遍含MgO较高，磷矿物和脉石矿物共生紧密，嵌布粒度细，只有采用浮选法才能获得较好的分离效果，因此浮选法是中国磷矿选矿用得最多的一种方法。浮选法包括直接浮选、反浮选、反正(正反)浮选和双反浮选等工艺。生产实践中用得较多的是直接浮选工艺和反浮选工艺。6.1.2擦洗脱泥工艺  60年代中期中国就开始对湖南浏阳磷矿进行擦洗脱泥研究，并取得一定效果。80年代初又对云南海口磷矿进行研究，继而扩大到滇池地区的低镁风化矿。目前该技术已开发成功并应用于滇池地区磷矿生产中。该工艺原理简单，纯属物理选矿，即将风化磷矿石臵于水中擦洗或磨剥，去除表面泥质物，

8、使磷矿物富集。该工艺富集比一般不大，只能使P2O5 品位提高35个百分点。其中较典型而效果又较好的是海口磷矿风化矿。6.1.3重介质分选技术 矿物之间的比重差异是重介质分选的关键。中国于80年代中期开始研究，发现其技术关键在于能否将分离比重严格控制在2.82.9之间。1992年采用此技术的湖北宜昌花果树磷矿重介质选厂建成投产。重介质分选技术因其分选效率高、环境污染小等优点，具有广阔的发展前景。从长远看，这种技术可望作为一种预选作业，从低品位磷矿中预先排除大部分脉石，从而提高后续分选作业的效果。6.1.4焙烧消化工艺 这是一种化学选矿法，主要用于含硅酸盐矿物很少的碳

9、酸盐型磷矿石。利用碳酸盐矿物在高温下热分解放出CO2，然后加水使CaO、MgO水化成为细粒Ca(OH)2 和Mg(OH)2，采用分级技术脱除钙镁氢氧化物后，使磷矿物富集。6.1.5化学选矿 此法主要用于排除碳酸盐矿物，特别是MgO，使精矿中MgO含量降低到0.5%以下。由于加工费用较高，只有在其他选矿工艺所得精矿质量满足不了后续加工要求时，才可以考虑用此技术处理精矿。 在磷矿化学选矿中，用作碳酸盐矿物的萃取剂主要有氯化铵、硫酸和二氧化硫等，其中硫酸应用最广。6.1.6光电拣选技术 光电选矿是利用矿石和脉石之间的色差进行选别，以代替人工手选；在磷矿生产中极

10、少使用。中国曾对开阳磷矿进行过光电拣选研究，主要用于拣除开采中混入的顶板白云岩，获得一定效果。6.2工艺流程 浮选磁选联合流程磨矿分级浮选流程选法或正反浮选法选法或正反浮选法第七章 市场现状近十年来，磷矿石的价格呈倍数增长，十年来磷酸二铵价格上涨120%，而同期磷矿石价格上涨550%，是同期磷酸二铵价格上涨幅度的4.6倍。所以近十年大量的过度开采磷矿床給我国的磷矿储量和资源带来了危机。2014年我国磷矿产量为12043.88万吨，居世界第一位。基本上能满足国内需求，但近两年来由于高浓度磷复肥产量的增加，含量在30以上的磷矿日趋紧张。铵这样的需求，我国高品位磷矿已不能满足需求。表7-1 近十年磷矿石价格和磷酸二胺的价格最近一段时间磷矿石的价格较为稳定，含量在30%左右的磷矿石的价格稳定在450-500左右。磷矿石市场低迷，下游磷铵市场表现疲软，近期市场新单成交不多，没有好转迹象。上游原料黄磷市场价格变化不大，净磷主流价在12000元-13000/吨左右；下游磷铵市场不旺，需求减弱。矿石销售清淡，价格将持续稳定。参考文献：【1】磷矿勘查规范.中国国土资源部.2003.【2】刘健熊,我国磷矿资源特点及开发利用建议J.化工加工