磷 矿

磷矿

一、矿产名称：磷矿

二、矿床类型及其分布

1、矿床的成因类型：见表1。

2、矿床的工业类型：见表2

3、矿床的分布情况

磷灰石矿床主要分布在北方。主要分布在辽宁、河北、山西、陕西、山东、黑龙江等省。福建、广东、广西、内蒙古也分布有少许储量。

沉积型磷块岩矿床主要分布在云南、贵州、四川、湖南、湖北。五省储量占全国储量的85%以上。在江苏、安徽、陕西也有此类矿床。

三、矿床的主要工业指标：见表3、4、5。

四、矿石性质

（一）矿石的矿物成分

1、磷块岩：

（1）沉积型：

碳氟磷灰石、方解石、白云石、石英、玉髓、黄铁矿。

（2）变质型：

氟磷灰石、白云石、方解石、石英、软锰矿、硅酸盐。

2、磷灰岩

磷灰石、磁铁矿、方解石、透辉石、黑云母。

（二）目的矿物的矿物特征

磷灰石化学式为：Ca5（PO4）3（F、Cl、OH）。无杂质者为无色透明，常见有浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。玻璃光泽，硬度5，密度3.18~3.21g/cm3，加热后发磷光。六方晶系、晶体常呈六方柱状，集合体呈粒状，致密块状或结核状。

磷灰石中的磷酸根（PO4）3- 被碳酸根（CO3）2- 类质同象替代变为碳氟磷酸盐。因此磷矿物可划分五个类型：氟磷灰石、微碳氟磷灰石、低碳氟磷灰石、碳氟磷灰石、高碳氟磷氟石。物化性能见表6。

磷块岩中主要含磷矿物为碳氟磷灰石、磷矿高度分散，几乎不形成良好规则的结晶。最主要的产状为“胶状”的非晶质集合体，俗称“胶磷矿”。

五、工艺特性及主要用途

1、工艺特性

中国磷矿有三大类型：岩浆岩型磷灰石，沉积岩型磷块岩，沉积变质岩型磷灰岩。

岩浆岩型磷灰石：贮量只占总贮量的7%，主要分布在北方。其特点是磷品位低，一般小于10%，低者仅为2~3%。由于结晶较粗、嵌布粒度较粗，属易选磷矿，选矿工艺简单，选矿指标较高。还伴生有钒、钛、铁、钴等元素，可综合回收，因此这类矿石经济效益较好。

沉积变质岩型磷灰岩：其贮量占总贮量的23%，主要分布在江苏、安徽、湖北等省。一般情况下，由于风化，矿石松散、含泥高，采用擦洗、脱泥工艺即可获得合格磷精矿，有时也加上浮选工艺。云南滇池地区有许多矿山均采用此工艺，生产成本较低。此类矿是工业价值最大的磷矿。

沉积岩型磷块岩：是世界各国中的主要类型，我国此类型矿石贮量占总贮量的70%，主要分布在中南和西南。而云、贵、川、鄂、湘五省又占该类型贮量的78%，可说是磷矿之乡。此类矿选矿难度最大，其特点是：

（1）磷灰石嵌布粒度细，呈均质胶体或隐晶、微晶质。磷矿集合体多为鲕粒、假鲕粒结构。在鲕粒之间，甚至于在鲕粒内部，常混入数量不等的碳酸盐，硅质等泥质矿物。选矿一般磨至80~90%-320目方能单体解离。由于磨矿粒度细，增加了矿物表面能、非选择性团聚、药剂的非选择性吸附，使不同矿物之间的可浮性差别减小，因此给浮选分离带来困难。

（2）我国磷矿主要属碳氟磷灰石系列。磷灰石晶格中的PO42-被CO32-部分取代。按CO32-取代的程度把该系列的磷灰石分为：微碳氟磷灰石、低碳氟磷灰石、碳氟磷灰石、高碳氟磷灰石。不仅使P2O5理论值下降，而且使磷矿物晶包参数α变小、结晶程度差，因而可浮性逐渐下降。

（3）矿石中一般都含有钙质和硅质矿物，当二者在一块时，选矿程度更难。因方解石、白云石与磷灰石都含有同名离子Ca++，二者可浮性接近，当用脂肪酸类补收剂时，比较难分选。

2、主要用途：

磷矿石用途较广，主要用于生产磷肥。见表7。

六、产品质量标准

1、磷矿石中P2O5是有益组分。Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、CO2和SiO2是有害组分。

但在生产钙镁磷肥时，MgO属有益组分。电热法制磷时，SiO2是有益组分。

2、酸法加工磷肥用磷矿标准：见表8。

2用户对矿石粒度有特殊要求时，可由供需双方商定。

3、料浆法磷铵用磷矿，按企业标准执行。

本标准适用于生产磷酸、磷铵、重过磷酸钙、硝酸磷肥、普通过磷酸钙等产品。

P2O5含量应符合下列要求（以干基计）：35、34、33、32、31、30、29、28。

3、黄磷用磷矿标准：见表9。

4、钙镁磷肥用磷矿标准：见表10。

2、各项指标含量均以干基计算。

七、综合利用工艺技术

1、综合利用技术方法及工艺流程

（1）磷矿主要选矿方法：见表11。

（2）工艺流程

①浮选—磁选联合流程

该流程主要用于含铁、钛等磁性矿物的磷矿石。由于我国此类型矿石较少，因此目前仅有少数选矿厂采用。

②磨矿—分级—浮选流程

用于处理风化较轻或无风化即含粘土较少的磷块岩石。浮选作业视矿石性质不同，可分别采用正浮选法、反浮选法或正—反浮选法。我国大多数选矿厂采用此种流程。

③阶段磨矿—阶段选矿流程

该流程用于处理胶磷矿和磷灰石同时存在的磷块岩矿，如宁夏贺兰山选矿厂就采用了此种流程。

④擦洗—脱泥—浮选流程

该流程用于风化严重，含粘土较多的磷块岩矿。我国由于此类矿床较少，因此目前仅在少数选矿厂中应用，如云南滇池周围的地表风化矿。

⑤焙烧—消化—分级流程

该流程用于矿石较硬、含碳酸盐矿物（白云石和方解石）较多的沉积钙质磷块岩矿。该流程目前正处于试验阶段，尚未推广应用。

2、开发生产实例

Ⅰ磷灰石型—马营磷矿

马营磷矿选矿厂位于河北承德市马营村

（一）原矿性质

（1）矿石类型

该矿属基性—超基性岩型磷灰岩矿床。矿石主要为块状和浸染状钒钛磁铁矿—磷灰石矿型，其次为贫磷的钒钛铁矿型。

（2）矿物组成

原矿中，有用矿物主要有磷灰石、含钒钛磁铁矿、钛铁矿；脉石矿物主要有斜长石、纤闪石、绿泥石、黄铁矿、辉石等。

（3）化学成分

原矿化学组成列于表12。

（4）矿物粒度及嵌布特征

磷灰石粒度较粗，大于0.2mm者占90%以上，分布均匀。绝大多数以单体或集合体的形式嵌布于钒钛磁铁矿、钛铁矿、纤闪石和绿泥石等矿物中。

（二）选矿方法及工艺流程

该选矿厂采用正浮选法先选出磷精矿，再用磁选法选出钒铁精矿。选矿厂所用药剂制度列于表13。选矿厂选别工艺原则流程图见图1。

主要技术经济指标见表14。

尾矿