[doc] 钙镁磷肥发展现状及前景

钙镁磷肥发展现状及前景

2007年第2期34化肥标准化与质量监测

钙镁磷肥发展现状及前景

许秀成教授

实践证明,过磷酸钙和钙镁磷肥作为低浓度磷肥,在充分利用中,低品位磷矿资源,提供农作

物所需的硫,钙,镁,硅等多种营养元素,满足市场不同消费层次和习惯的需求等方面仍然有着旺

盛的生命力.那么,在高浓度磷肥不断快速发展的今天,钙镁磷肥这一低浓度磷肥发展现状如何?

一

,磷资源是我国元古代的宝贵遗产

据我国化工地质专家李钟模先生介绍,我国磷矿主要形成于古老的地质年代的震旦纪(距今

19.5亿至5.74L年)晚期及寒武纪(距今5.7亿至54L年).按地球史分期,乙年前称为隐生宙,隐生

宙的早期称太古代,晚期称为元古代.因此我国磷资源形成于元古时代.

据古地质学考察,在距今74L年前,我国长江流域为扬子古海,它北依华北古陆,东临南华古

岛链(群),西界康滇古岛链(群)是一个东,西,南三面与外界沟通的浅海,纵横数千里.在

64L年前,我国的四川,陕西,贵州,云南,湖北等省还是一片汪洋大海,这片大海气候温和,阳

光充足,浅海的某些海域繁殖有大量的藻类.

藻类是对磷营养元素特别敏感的低等植物,”无藻不成磷,无磷不聚藻”是寻找我国磷矿资源

的经验.由藻类繁殖,促进海水中磷酸盐沉积的过程,在扬子古海的某些海域持续了1亿多年(距

今6.5亿～5.5亿年前).

在这1亿多年中,平均每年沉淀100吨磷资源.据熊家林等介绍,在晚震旦纪陡山沱期(距今

6.54L年)形成了浙桂成矿带,湘黔成矿带和陕鄂成矿带.在早寒武纪梅树村期(距今5.5亿年)形

成了川滇成矿带,黔中成矿带和川陕成矿带.这是一笔宝贵的地质遗产,应该好好珍惜和利用它.

二,我国磷矿的特征

据《磷化工概论》介绍:截止:1984年底,我国磷矿的探明储量总计203.29{L吨,其中P0>

30%的富矿12.98亿吨,P024%30%的中品位磷矿154L吨,P20514%～24%的低品位磷矿1494L

吨,P203%14%的磷矿约27亿吨.另外,我国磷矿新增但尚未探明储量

72.93亿吨.

我国磷矿平均品位(含P,0%),按全国计为18.2%.分省计,贵)~122.2%,云南21.1%,四川

20.5%,湖flgl8.2%,湖南16.3%,其他省平均6.1%,如何合理利用低品位磷矿是我国今后的任务.

我国低品位磷矿的特征:在我国的磷矿成因中,除占全国总储量97%的海相沉积磷块岩外,尚

有不足3亿吨磷灰石,除矾山矿外,品位均很低,但易于选矿.若选矿过程中,对伴生矿综合利

用,可提供酸法磷肥用中,高品位磷矿.

最难利用的是含P2021%～24%的海相沉积磷块岩,磷矿中的氟碳磷酸盐微粒与白云岩,方解

石,硅质岩胶结紧密,相互嵌布,很难单体分离出磷酸盐微粒,因此,难以选矿.这类磷矿含

MgO很高,表1列出了某些低品位原矿组成.

表1中的磷矿难以直接用于生产酸法磷肥,而是生产钙镁磷肥的最佳原料.

此外,我国大多数海相沉积磷块岩的顶板,夹层,底板为低磷白云岩,低磷页岩,低磷含钾海

2007年第2期35化肥标准化与质量监测

绿石是钙镁磷肥生产的最佳熔剂,表2列出了云南安宁白登磷矿矿体

及顶,底板的化学组成.

表1某些高镁低品位磷矿组成

矿名P205CaOMgOCO2Si0Fe203A1203F

云南海口三采区原矿21.7039.876:8114.8712.860.861-261.77

湖北王集原矿17-3830.005.1510.0022001.501.50

湖北王集三层原矿15.2630.726.1514.8927.491.521.061-33

湖北大峪口三层原矿18.2332.744.429.8330.550.960.831.20

湖北放马山原矿17.3333.094.2312.1129.631.651.24

四JIl马边老河坝原矿22-3241.066.1315.6610.710.670.491.80

湖南石门磷矿地质组成21.2238.817.6516.4212.470.730.631.83

湖南冼溪磷矿原矿16.7733.596.6515.1612.832.081.631.60

陕西金家河原矿18.6334.275.12133320.192.022.26

湖北襄樊红星原矿23.9140.694.6215.774.701.102.471.90

表2白登磷矿矿体组成(自上至下层)

代码矿体厚度mP205CaOMgOSiO2A1203Fe203灼失量其他

S白云质粉砂岩钾矿20～251.283.513.1961-312.514.426.03l(2O5.05 M低磷白云岩12～241.0430.5319.712.780.580.9644.53|

P3高硅磷矿0～823.4733.870.9527.44.141.613.35|

P2高镁磷矿1～217.9540.2810.024.501.060.7523.88|

P1主含磷层6～1132.8245.680.62l1.701.830.632.91|

云南白登磷矿地质储量6690~-吨,远景储量1亿吨,为了露天开采下部6～11米厚的高品位磷

矿,必须剥离上部50～90米的浮盖物,而上部的浮盖物为高镁磷矿,高硅磷矿,低磷白云岩及白云

质粉砂岩钾矿,这些矿层正是生产含钾钙镁磷肥的原料及熔剂.

三,钙镁磷肥玻璃结构因子配料方法

将磷矿加工为磷肥,有湿法和热法两大类.湿法,即用酸(硫酸,硝酸,盐酸,磷酸)分解磷

矿,是用高品位磷矿制高浓度磷复肥的最好办法.而热法是在高温下,使磷矿中的难溶性氟磷酸钙

转化为植物可吸收利用的磷化合物,是用低品位磷矿制钙镁磷肥的办法.

钙镁磷肥生产原理.磷矿中的磷大多以氟磷酸钙——caF(P04)的形式存在,CaF(PO4)的熔点

很高,约为1650~C,若将纯磷矿加热至1650~C以上并使其熔融,CaF(PO)在熔体中可离解为ca”,

F-~PO卜,但冷却至熔点以下,又结合为CaF(P04)结晶.生产钙镁磷肥在于形成一种硅酸盐玻璃

体网络,使熔体中的Ca”,F-KP043_在冷却过程中冻结在硅酸盐网络之中,而使P0成为有效磷;

此外,要使熔点为1650~C的物体中熔融,并保持可操作状态,应使熔体达1750～1800℃,如此高的

温度,不仅耗能高,工业上实施将会遇到许多困维.生产钙镁磷肥在于加入一种熔剂,降低磷矿熔