磷矿选矿综述
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磷矿选矿综述
胡广林
(贵州大学矿业学院矿物加工工程矿物122班学号:1208010418)
摘要:概括了磷矿资源在全球的分布现状,介绍了中国磷矿选矿的基本情况及其主要区域分布,阐述了不同磷矿石类型选矿流程及其效果,并列举了药剂,指出了当前国内外磷矿选矿存在的问题以及解决对策和展望。
关键词:磷矿;选矿工艺;药剂;问题;成就;展望
Phosphate rock beneficiation review
Huguanglin
(Guizhou university institute of mining mineral processing engineering mineral class122 student number: 1208010418)
Abstract: summarizes the distribution situation of phosphate rock resources around the world, this paper introduces the basic situation of China's phosphate rock ore dressing and its major regional distribution, this paper expounds the different types of phosphate rock beneficiation process and its effect, and lists the potions, points out the current problems existing in phosphate rock processing at home and abroad as well as the countermeasures and prospects.
Keywords:phosphate rock;oredressing process; Reagents; Problem; Achievement; Looking forward to
磷元素是生物体赖以生存的组成元素之一,磷肥是农作物不可或缺的养料,世界磷矿石的最大去路就是磷肥,迄今为止,科学家们还没找到代替磷矿石的任何物质。未来人口不断增长,磷矿资源的需求量必将大大增加,给国家尤其是选矿工作者带来极大的负担,但磷矿是不可再生资源,随着100多年的开采,P2O5含量大于等于30%的富矿都已被率先开发和使用,以至于现今磷矿中富矿越来越少,中低品位的矿石比列日益增大。现在世界磷矿发展潮流是开发中低品位的磷矿资源,通过富集生产出合格的磷精矿以满足磷化工艺。因此,加强磷矿选技术研究,科学地开发利用磷矿资源,走可持续的发展道路,是保障世界尤其是针对
贫矿多、富矿少的中国的农业生产及国民经济健康发展的首选道路。
1磷矿资源现状
1.1 国际磷矿资源现状
USGS《2013年矿产概要》数据显示,世界磷矿储量670亿吨[1],比2002年的数据(500亿吨)增加了170亿吨,主要分布在中国、美国、阿尔及利亚、摩洛哥、俄罗斯、叙利亚、南非、西撒哈拉等20多个国家。最大的份额主要是在摩洛哥和西撒哈拉两个地区,多达500亿吨,占有世界储量的75%,而中国仅为37亿吨,相比2002年(66.0亿吨)减少了29.0亿吨,占有世界储量的5.52%,却也是位居世界第二。现如今,世界上有30几个国家生产磷矿,其中摩洛哥、美国、中国和俄罗斯四个国家生产的磷矿是世界总产量的70%左右。摩洛哥和西撒哈拉地区不仅储量第一,而且品位较高,有局部地区P2O5含量大于30%,杂质少,MgO含量极低,并且生产磷矿石主要是用于出口,国内需求满足,在国际磷矿石贸易总额数量上占35%以上[2~3]。
1.2 中国磷矿资源现状
我国磷矿矿床有4种类型,以海相沉积型磷块岩为主,此外有变质型磷灰石矿床、岩浆型磷灰石矿床和乌类磷矿。乌类磷矿主要分布在中国南海沿海岛屿,但已经由于土法开采殆尽。在国内磷矿分布表如表X所示。从表中数据我们可
以明显的看出我国磷矿资源主要分布在云贵川及两湖地带,这五个地区磷矿资源占国内总储量的77.99%,故我国矿业企业主要分布在西南和中部地区。过分集中和品位过分差异造成了全国与南水北调、西电东输工程相似的“南磷北调”、“西磷东输”的局面。我国磷矿资源相对于其他国家比较丰富,国内磷矿产地500左右处,2010年调查显示,磷矿基础储量29.6亿吨,资源量156.7亿吨,位居世界第二。不过我国磷矿是以中低品位为主,丰而不富,P2O5含量小于30%的磷矿资源储量为159.8亿吨。中国是世界上磷矿生产大国,同样也是磷矿消费大国,由于磷化产业的迅速发展,磷矿石开采及消耗力度也大大增加,据预测,可供利用磷矿资源的使用时间预计35年左右,形势十分严峻[4]。
2磷矿选矿技术现状及其进展
人类历史上曾经从鸟粪类磷矿石中获得磷元素用作磷肥,古代中国一直到现代云、贵、川少数农村地区任然通过烧结地表植被-泥土混合燃料堆和使用煤灰来获得植物所需的磷元素,到后来的最近一百多年才开发自然界存在的其他成因类型的磷元素集合体即磷矿石,掀起了大规模开采磷矿资源的历史进程[5]。磷矿的选矿方法在发展中不断地更新和积累,在世界范围内,磷矿选矿工艺中占主导地位是浮选工艺、焙烧消化工艺、擦洗脱泥工艺。新的选矿工艺也随着科技的发展应运而出,主要有:化学选矿、重介质选矿、光电磁选矿、生物浸出以及联合选矿工艺[6]。
2.1 擦洗脱泥工艺
擦洗脱泥工艺是物理选矿方法,属于环境友好型。并且工艺原理简单、易操作、不消耗药剂、露天生产、无污染。此工艺多用于含泥较多且品位较高的地表风化矿,风化程度深,矿石结构遭到破坏,矿石变得松散,脆软,大量的铁、铝、碳酸盐矿物流失或者直接富集在矿泥中,磷酸盐或者硅酸盐矿物在矿石中相对比较集中,开采出来的磷矿经过破碎、分级后通过擦洗装置就可获得磷精矿。在国外,擦洗脱泥工艺运用的十分广泛,运用擦洗工艺的单位主要是含P2O5品位较高的磷矿床的国家或地区,如摩洛哥、西撒哈拉地区、美国以及中国的云南滇池等地就是用擦洗脱泥工艺[7]。擦洗脱泥工艺最大的缺点:精矿富集比低,有用成分损失较大,通常只能富集3~5个百分点。尾矿品位较高,P2O5含量均在20%左右。由于我国风化矿资源较少,原矿品位低,所以擦洗脱泥工艺在我国运用有