中低品位磷矿及磷尾矿的综合利用现状

２ 磷资源分布及开采利用概况
Ｇｔ，磷矿石 ９６．３２６ Ｍｔ［ 折 ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ＝ ３０％ ］ ，较上年
２．１ 世界磷资源
肥、饲料级磷酸盐、黄磷和出口。 根据国家统计局统
世界磷矿资源分布十分广泛，但分布不均衡，主
增长 ５．８％ ［５］ 。 我国磷矿石主要有 ４ 个途：生产磷
计，２０１７ 年全国磷矿石产量为 １２３ １３２ Ｍｔ，生产磷肥
３ 中低品位磷矿及磷尾矿的利用现状
我国磷资源虽然位居世界第二，但约 ９０％ 的磷
矿属中低品位磷矿，平均品位约为 １７％ 。 截止 ２０１６
年，ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ＞ ３０％ 的富矿仅为 １．６５２ Ｇｔ
［４］
，必须利
用中低品位磷矿选矿获得精矿以满足湿法磷酸、黄
。 随着经济的发展，人类不断开采磷矿加工磷
化工产品，促进了磷行业的快速发展，但同时也造成
了磷资源的浪费和耗竭；高磷排放进入水体造成了
藻化和富营养化，对环境造成了污染。 据国外资料
估计，世界磷资源开采寿命约 ４００ 年，我国 ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ）
＝ ２０％ ～ ３０％ 的 磷 矿 资 源 估 计 将 在 ２１２７ 年 开 采
硫磷设计与粉体工程
２０１９ 年第 ６ 期
Ｓ Ｐ ＆ ＢＭＨ ＲＥＬＡＴＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
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中低品位磷矿及磷尾矿的综合利用现状
苗俊艳，王艳语，许秀成
（ 郑州富谊联科技有限公司，河南 郑州 ４５０００２）
摘 要：磷是一种不可替代的非再生资源，也是构成生命体必不可少的元素之一。 简要概述了世界
和中国磷资源的分布及开采利用情况，以及中低品位磷矿及磷尾矿的综合利用现状。 建议加强中低品
位磷矿直接利用的产业化集成技术以及磷尾矿清洁高效利用技术研发，实现磷资源的可持续利用，保障
国家粮食安全生产。
关键词：磷资源；中低品位磷矿；磷尾矿；综合利用
中图分类号：ＴＱ１２６．３１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００９－１９０４（２０１９）０６－００１１－０４
我国中低品位磷矿的利用主要采用选矿法、湿
法、热法、微生物溶磷等方法。
１．选矿利用
磷矿选矿法主要有重选法、浮选法、磁选法、电
选法等，浮选法应用最为广泛。 云南云天化集团拥
有磷矿浮选能力 ７ ５００ ｋｔ ／ ａ，利用 ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ＝ １５％ ～
放，磷回收率大于 ９９％ ，磷精矿 ｗ （ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ＝ ３６％ ～
要分布在非洲、亚洲、美洲、中东、南美等 ６０ 个国家
１６．２７４ Ｍｔ，约消耗磷矿石 ６２ Ｍｔ；生产黄磷 ０．９１ Ｍｔ，
世界磷矿资源量超过 ３００ Ｇｔ
磷矿石 １０ Ｍｔ，出口磷矿石 ０．４８７ Ｍｔ，进口 ０．１２２ Ｍｔ，
和地区。 据美国地质调查局（ ＵＳＧＳ） ２０１９ 年统计，
［３］
。 ２０１８ 年，磷矿石储
其品位 ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） 多在 ３４％ 以上，属优质矿。 中国磷
１ 概述
磷是构成生命体必不可少的元素之一。 地壳中
的 磷 主 要 存 在 于 地 幔 基 性 岩 中， 平 均 丰 度 约 为
矿石储量 ３． ２ Ｇｔ， 居世界第二位， 约占世界储量的
４．６％ 。
２０１８ 年，世界磷矿石产量估计为 ２７０ Ｍｔ，其中
位磷矿为原料，在 １ ２５０ ℃ 下采用响应面法对磷矿
系数 ２． ２８、 ｎ （ Ｓｉ） ／ ｎ （ Ｃａ） ＝ ２． ７， 磷 矿 的 还 原 率 为
量约为 ７０ Ｇｔ，摩洛哥及西撒哈拉磷矿基础储量为
５０ Ｇｔ，占世界总量 ７１．４％ ，主要分布在摩洛哥西部，
约消耗磷矿石 ９．１０ Ｍｔ；饲料钙生产 ３．８６ Ｍｔ，约消耗
表观消费量总计在 ８２ Ｍｔ 左右，磷矿产量已满足国
内需求。
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硫磷设计与粉体工程
Ｓ Ｐ ＆ ＢＭＨ ＲＥＬＡＴＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
矿石产量合计 ２１３ Ｍｔ， 约占世界磷 矿 石 总 产 量 的
７８．９％ 。
２．２ 中国磷资源
我国磷资源主要分布在中西部地区，其中云南、
贵州、四川、湖北和湖南五省磷矿查明资源储量占全
国的 ８５．２％ ，ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ≥３０％ 的磷资源占 ９． ２％ ［４］ 。
截至 ２０１８ 年底，我国磷矿查明资源储量为 ２５． ２８２
２０１９ 年第 ６ 期
解中低品位磷矿制备颗粒脲硝基复合肥，磷矿转化
率可达到 ９５％ 以上，克服了硝酸分解磷矿工艺中产
品硝酸钙易吸潮的缺点 ［１６］ 。 张战利等 ［１７］ 利用中低
品位磷矿和精矿复配生产高品质磷酸一铵。
３．热法利用
卢玉莲等 ［１８］ 开发了中低品位磷矿及磷尾矿煅
磷、磷酸一铵、磷酸二铵、重过磷酸钙等生产工艺的
完
［２］
。 因此，合理开发利用磷资源，加强中低品位
磷矿及磷尾矿的综合利用，实现磷资源的可持续利
用，为我国经济的可持续发展提供资源保障。
国 １４０ Ｍｔ，占世界磷矿石总产量的 ５１．９％ 、摩洛哥和
国 ２７ Ｍｔ，占世界磷矿石总产量的 １０％ 、俄罗斯 １３
Ｍｔ，占世界磷矿石总产量的 ４．８％ 。 以上四个国家磷
烧、硝酸铵浸出钙镁制取高品质低镁磷精矿及回收
需求，但选矿过程中会产生大量的尾矿。 截止 ２０１３
高纯钙镁产品集成技术，无新的尾矿产生及废水排
ｗ（ Ｐ ２ Ｏ ５ ） ＝ ８％ ～ １５％ 。 目前，这部分尾矿作为废弃
３８％ 、ｗ（ ＭｇＯ） ＝ ０．３％ ～ ０．８％ 。 李艳等 ［１９］ 以中低品
在资源日益匮乏的今天，中低品位磷矿的直接利用
碳热还原工艺进行优化，反应时间 １４４ ｍｉｎ、碳过剩
年底，我国尾矿累积推存量达 １４．６ Ｇｔ
［６］
，平均品位
物堆存于尾矿库中， 综合利用 率 仅 为 ７％ 左 右 ［７］ 。
及磷尾矿的二次资源化高效利用对节约磷资源和保
护环境具有重要意义。
３．１ 中低品位磷矿的利用
０．１％ ，高度分散在花岗岩、玄 的国家有 ４ 个 ［３］ ，分别是中
型磷块岩， 经 过 近 亿 年 的 地 质 构 造 抬 升 才 形 成 磷
西撒哈拉 ３３ Ｍｔ，占世界磷矿石总产量的 １２．２％ 、美
直接利用。 磷通过动植物、微生物的作用形成沉积
矿
［１］