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四大磷矿的采矿工艺

文章出处:培新矿机责任编辑:suqing作者:秩名人气: 发表时间:2021-09-07 15:38 字体大小:【

磷矿分类

    磷矿石是含磷的矿石,多产于沉积岩,也有产于变质岩火成岩。除个别情况外,矿物中的磷总是以正磷酸盐形态存在,磷的主要矿物为磷灰石

磷是重要的化工原料,也是农作物生长的必要元素,工业用磷必须大量从磷矿中提取,用于制造黄磷、赤磷、磷酸、磷肥、磷酸盐。

磷的物理性质: 游离态磷有白磷、红磷黑磷三种同素异型体.

白磷: 分子是由四个磷原子构成的正四面体.键角60°. 白色蜡状, 因常带有黄色, 叫黄磷. 难溶于水,易溶非极性溶剂如CS2,有剧毒(0.01g―0.06g致命),着火点40℃ 所以少量的白磷保存在冷水;

红磷: 复杂的大分子, 结构尚未完全清楚, 但已知其结构中有磷原子构成的环和链,棕红色粉末,基本无毒,常压下加热则升华为磷蒸汽, 遇冷凝结为白磷,难溶于水和二硫化碳等;

黑磷: 黑色有金属光泽的晶体, 它是用白磷在很高压强和较高温度下转化而成的磷, 使用价值不大。

四大磷矿:

全国主要磷矿石产地有南晋宁(原云南昆阳)、湖北襄阳贵州开阳(被誉为"三羊开泰"、"中国三大磷矿"),其中以云南晋宁(昆阳)资源最为丰富,据地质部门调查,远景储量为200亿吨,仅五百里滇池周围,储量就达46亿多吨,与美国的佛罗里达、前苏联的柯拉、非洲的摩洛哥齐名称为"世界四大磷矿"
 

采矿方法:

有露天开采和地下开采两种。露天开采埋藏较浅的磷矿,是当前最主要的方法。由于成功地使用大型采掘机械,无论是剥离覆盖层或采掘磷矿层的费用都较低。对某些坚实的矿体,可用爆破方法使之松动,然后铲掘。采掘出来的原矿运送(用机具或管道)到就近的选矿厂进行富集处理。

一些埋藏较深,覆盖层剥离量太大的磷矿,则采用地下开采,常用的是房柱法。磷矿的富集目标是最大限度地分离去除杂质矿物,提高磷矿的品位和质量。富集工艺包括下列一些单元操作。

①破碎和粉碎

磷矿     降低矿石的粒度,使磷矿物与杂质矿物单体解离,磷矿中的磷矿物和杂质矿物常不同程度地胶结在一起,只有磨碎到一定粒度,才能解离,其磨细程度决定于磷矿物和杂质矿物的粒度大小。这一操作常常是磷矿富集的基本步骤。


②水洗

     用来分离细的矿粒,如磷矿泥、粘土矿和细粒石英等。由于湿矿泥常粘附在磷矿上,有时形成泥团,要用擦洗方法使其分散,然后才能分离。水洗还可除去某些可溶物质,如氯化钠和煅烧磷矿中的游离石灰等。
选矿工艺

③分级

粉碎和水洗后分级。常用的分级设备是湿筛、水力旋流器和螺旋分级机等。


④浮选

利用磷矿物和杂质矿物的不同表面性质,使用浮选剂使磷矿物浮起,达到分离的目的,这种操作称为正浮选。另一种是使杂质矿物浮起,磷矿物下沉,则称反浮选。为了使分离更加有效,常需加抑制剂,抑制某种矿物上浮。从浮选机中得到的含有磷矿物的矿浆经增稠、过滤和脱水即可得精矿。


⑤磁性分离

用磁选机把磷矿中的磁性杂质矿物分离除去。


⑥光电分离

利用磷矿物和杂质矿物的不同颜色,以光电元件进行识别,并控制压缩空气射流把磷矿与杂质矿物分开。


⑦煅烧

用来脱除磷矿中的有机物、二氧化碳和一部分氟,煅烧温度根据不同目的为400~1400℃。


⑧重介质分离

利用磷矿物和杂质矿物密度不同,选择一种介质,其密度介于两者之间,使一种矿物在介质中上浮,另一种下沉,达到分离目的。磷矿富集工艺根据具体情况而定。美国佛罗里达磷矿富集工艺包括湿筛分级,脱泥和浮选等主要工序。摩洛哥富磷矿的富集工艺包括破碎、分级、水洗、湿筛、脱泥和脱水等工序。

 
 

应用:

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%。磷肥对农作物的增产起着重要作用。磷肥的种类很多,我国生产的磷肥目前主要为过磷酸钙、钙镁磷肥、脱氧磷肥以及重过磷酸钙、磷酸铵和磷酸二氢钾等高效复合肥料。

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、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。

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