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      磷礦石

      磷礦是指在經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,以用于醫藥、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、國防等工業部門。磷礦在工業上的應用已有一百多年的歷史。

      磷礦屬于不可再生資源,由于用途廣泛產量相對較低,其目前屬于稀缺資源。目前磷礦資源可持續開采50年左右,且產地主要集中少數幾個國家,磷礦資源的稀缺性和不可替代性決定這種資源的估值更應該高于其它的資源。另外,我國磷礦富礦資源可供開采的部分僅夠供應十年左右,這意味著磷礦資源將在未來迅速枯竭,所以磷礦資源已經被我國定性為戰略性資源。

      1、擦洗脫泥工藝

      擦洗脫泥工藝是物理選礦方法,屬于環境友好型。并且工藝原理簡單、易操作、不消耗藥劑、露天生產、無污染。此工藝多用于含泥較多且品位較高的地表風化礦,風化程度深,礦石結構遭到破壞,礦石變得松散,脆軟,大量的鐵、鋁、碳酸鹽礦物流失或者直接富集在礦泥中,磷酸鹽或者硅酸鹽礦物在礦石中相對比較集中。運用擦洗工藝的單位主要是含P2O5品位較高的磷礦床的國家或地區。擦洗脫泥工藝最大的缺點:精礦富集比低,有用成分損失較大,通常只能富集3-5個百分點。尾礦品位較高,P2O5含量均在20%左右。

      2、浮選

      長期以來,主要采用浮選工藝富集磷礦。在磷灰石的浮選過程中,人們已經探索出許多種浮選方案,如正浮選、雙反浮選、正-反浮選、反-正、優先浮選和階段磨礦、階段浮選等。

      (1)正浮選(直接浮選)工藝流程

      正浮選是在選別過程中通過抑制硅酸鹽以及碳酸鹽等脈石礦物,讓磷礦物附著于浮選泡沫中的一種選別方法,用于氧化鎂含量低的硅質磷礦。這種工藝適用于回收巖漿型磷灰巖中磷礦石,由于其中磷礦物結晶完整、粗大,利用其脈石礦物表面性的差異,用脂肪酸類捕收劑分選細粒嵌布的沉積型硅-鈣質磷塊,巖礦中的磷礦物,用S-BOS作碳酸鹽礦物的抑制劑,從而加大磷礦物與脈石礦物表面可浮性差異,用脂肪酸類捕收劑回收磷礦物。

      (2)反浮選工藝流程

      反浮選是利用抑制劑抑制磷礦物,用捕收劑捕收碳酸鹽等脈石礦物,利用氣泡將其帶出,目的礦物留在槽底,實現脈石礦物與磷礦物分離。反浮選適用于硅質礦物含量較低,白云石等碳酸鹽礦物含量較高的鈣質磷礦巖。由于磷礦物與含鈣碳酸鹽礦物可浮選性相近,因而采用硫酸或磷酸作為抑制劑,用脂肪酸類將含鈣碳酸鹽礦物浮起,將磷礦物作為尾礦留在槽底

      (3)正-反浮選和反-正浮選

      正反浮選首先抑制硅質礦物,浮出可浮性相近的磷礦物和碳酸鹽礦物,再在酸性介質中反浮選出碳酸鹽礦物。反正浮選則相反,從而實現脈石礦與目的礦物的分離。適用于含鈣碳酸鹽-硅質型磷塊巖礦。此種礦石中,硅質物較碳酸鹽礦物更緊密的與磷礦物共生,以磷酸作磷礦物的抑制劑,用脂肪酸類先脫除碳酸鹽礦物;再用水玻璃抑制硅質物,用碳酸鈉作pH調整劑,用脂肪酸類回收磷礦物。如某地根據當地磷礦的性質,采用正-反浮選工藝處理膠磷礦,在正浮選中未添加碳酸鈉和碳酸鹽礦物抑制劑,且采用常溫浮選工藝,反浮選中,用高效抑制劑W-98作為磷酸鹽礦物的抑制劑,浮白云石等脈石。研究表明,此工藝合理,產品質量較好。

      (4)雙反浮選工藝

      雙反浮選是利用磷酸或者硫酸及其衍生物在酸性介質中抑制磷礦物,用脂肪酸類捕收劑將脈石礦物浮選出來,再進行調漿,堿性條件下用陽離子捕收劑將硅質脈石浮選出。在選礦過程中遵循’“抑多浮少”的原則,

      (5)浮選-磁選聯合流程

      該流程主要用于含鐵、鈦等磁性礦物的磷礦石。由于我國此類型礦石較少,因此目前僅有少數選礦廠采用。

      (6)階段磨礦、階段選礦

      這兩種工藝是利用礦物間解離度的差異,來實現有用礦物與脈石礦物分離的選礦技術,碳酸鹽相對于其他礦物而言硬度低、易碎,在較粗的磨礦細度下,碳酸鹽礦物就能夠優先解離出來。接下來再進行浮選作業將硅質礦物浮選出

      3、化學選礦法

      該方法分為部分酸化磷礦粉法、熱分解法、活化(促釋)磷礦粉法等三種方法,具體的解釋就不再做贅述。

      4、生物浸出法

      生物浸出法還停留在試驗研究階段,雖然取得一定的成果,但不適宜進行工業化生產,其主要是利用氧化亞鐵硫桿菌、假單胞菌、枯草芽胞桿菌等溶磷微生物的新陳代謝將礦石中無機磷轉化為植物可吸收的可溶性磷的一種方法

      5、焙燒消化工業

       這是一種化學選礦法,適用于礦石較硬、品位較低、含鈣磷酸鹽礦物較多的沉積型鈣質磷塊巖,實現磷礦物與碳酸鹽礦物的分選。焙燒使含鈣碳酸鹽產生熱分解,使磷礦石中的碳酸鹽熱分解以CO2的形式放出。生成的CaO和MgO加入H2O后生成氫氧化物,容易將氫氧化物脫出,,同時產生磷酸鹽礦物的單體。該工藝在我國陜西何家巖、貴州甕福、大塘等磷礦中運用均獲得較好的結果,并已完成擴大試驗。但由于能耗高,脫出的石灰乳處理困難,加上生產控制難度較大等原因,尚未推廣應用。

      6、光電磁選工藝

      光選是利用礦物間不同色差來選別的選礦方法,電選是利用不同礦物導電率差異來選,磁選是除去磷礦物中的磁性礦物,該工藝通常要與其他工業聯合實現。具體原理不再贅述。

      7、重介質分選技術

      礦物之間的比重差異是重介質分選的關鍵。中國于80年代中期開始研究,發現其技術關鍵在于能否將分離比重嚴格控制在2.8-2.9之間。從長遠看,這種技術可望作為一種預選作業,從低品位磷礦中預先排除大部分脈石,從而提高后續分選作業的效果。

      上海建冶重工機械有限公司專業生產各類破碎設備、磨粉設備、篩分輸送洗選機械,我們的破碎設備和磨粉設備可應用于磷礦破碎、磷化工及磷肥產業,與印尼磷化工巨頭有著長期的合作。

      磷化工是指以磷礦石為原料,通過化學方法將礦石中的磷元素加工成可為人所用的產品的化工子行業,其基礎原料主要是磷礦石和硫磺。磷化工產品主要分為兩大類:一類是以磷酸一銨、磷酸二銨及磷酸氫鈣為代表的磷肥;另一類則是廣泛用于工業、農業及食品、醫藥領域的磷酸及磷酸鹽,包括三聚磷酸鈉、磷酸氫鈣等。

      磷化工的主要產品:

      磷酸

      工業級用于生產磷酸鹽、金屬處理、干燥劑等;食品級用作調味品中的酸味劑和酵母營養劑;高純度電子級磷酸主要用于電子晶片生產過程中的清洗和蝕刻,而純度較低的主要用于液晶面板部件的清洗等。

      磷酸一銨(MAP)、磷酸二銨(DAP)

      水溶性速效磷復肥,是高濃度磷復肥的主要品種。廣泛適用于水稻、小麥、玉米、棉花、瓜果、蔬菜等各種糧食作物和經濟作物。

      制法:由磷酸和氨水作用制得

      重過磷酸鈣 (TSP)

      高濃度、水溶性的速效磷肥,也可用于生產復混肥;廣泛適用于水稻、小麥、玉米、棉花、瓜果、蔬菜等各種糧食作物和經濟作物。

      磷的應用

      制法:由磷酸與磷礦石作用制得

      三聚磷酸鈉

      用于洗滌劑助劑、軟水劑、制革預鞣劑、染色助劑、有機合成催化劑、醫藥工業分散劑和食品添加劑等,目前主要用于合成洗滌劑助劑。

      制法:由碳酸鈉和磷酸制得,俗稱五鈉

      六偏磷酸鈉

      食品級主要用作食品保水劑和防腐劑。工業級主要用作軟水劑、造紙擴散劑、緩蝕劑、高溫粘合劑、鍋爐清洗劑等。

      制法:由碳酸鈉和磷酸制得,俗稱六偏

      磷酸氫鈣

      有飼料級、食品級、牙膏級、藥用級等規格,用于醫藥、牙科,也用作塑料穩定劑、食品添加劑和肥料、飼料添加劑等。

      制法:由磷酸與石灰乳制得

      次磷酸鈉

      主要用于部件的化學鍍鎳,還用于塑料的顏色穩定和脫色等,食品級在食品工業中用作防腐劑、抗氧化劑。

      制法:將黃磷加工成中間體與醇、酚反應制備而得

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