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四大磷礦的采礦工藝

文章出處:培新礦機責任編輯:suqing作者:秩名人氣: 發表時間:2021-09-07 15:38 字體大小:【

磷礦分類

    磷礦石是含磷的礦石,多產于沉積巖,也有產于變質巖火成巖。除個別情況外,礦物中的磷總是以正磷酸鹽形態存在,磷的主要礦物為磷灰石。

磷是重要的化工原料,也是農作物生長的必要元素,工業用磷必須大量從磷礦中提取,用于制造黃磷、赤磷、磷酸、磷肥、磷酸鹽。

磷的物理性質: 游離態磷有白磷、紅磷黑磷三種同素異型體.

白磷: 分子是由四個磷原子構成的正四面體.鍵角60°. 白色蠟狀, 因常帶有黃色, 叫黃磷. 難溶于水,易溶非極性溶劑如CS2,有劇毒(0.01g―0.06g致命),著火點40℃ 所以少量的白磷保存在冷水;

紅磷: 復雜的大分子, 結構尚未完全清楚, 但已知其結構中有磷原子構成的環和鏈,棕紅色粉末,基本無毒,常壓下加熱則升華為磷蒸汽, 遇冷凝結為白磷,難溶于水和二硫化碳等;

黑磷: 黑色有金屬光澤的晶體, 它是用白磷在很高壓強和較高溫度下轉化而成的磷, 使用價值不大。

四大磷礦:

全國主要磷礦石產地有南晉寧(原云南昆陽)、湖北襄陽貴州開陽(被譽為"三羊開泰"、"中國三大磷礦"),其中以云南晉寧(昆陽)資源最為豐富,據地質部門調查,遠景儲量為200億噸,僅五百里滇池周圍,儲量就達46億多噸,與美國的佛羅里達、前蘇聯的柯拉、非洲的摩洛哥齊名稱為"世界四大磷礦"
 

采礦方法:

有露天開采和地下開采兩種。露天開采埋藏較淺的磷礦,是當前最主要的方法。由于成功地使用大型采掘機械,無論是剝離覆蓋層或采掘磷礦層的費用都較低。對某些堅實的礦體,可用爆破方法使之松動,然后鏟掘。采掘出來的原礦運送(用機具或管道)到就近的選礦廠進行富集處理。

一些埋藏較深,覆蓋層剝離量太大的磷礦,則采用地下開采,常用的是房柱法。磷礦的富集目標是最大限度地分離去除雜質礦物,提高磷礦的品位和質量。富集工藝包括下列一些單元操作。

①破碎和粉碎

磷礦     降低礦石的粒度,使磷礦物與雜質礦物單體解離,磷礦中的磷礦物和雜質礦物常不同程度地膠結在一起,只有磨碎到一定粒度,才能解離,其磨細程度決定于磷礦物和雜質礦物的粒度大小。這一操作常常是磷礦富集的基本步驟。


②水洗

     用來分離細的礦粒,如磷礦泥、粘土礦和細粒石英等。由于濕礦泥常粘附在磷礦上,有時形成泥團,要用擦洗方法使其分散,然后才能分離。水洗還可除去某些可溶物質,如氯化鈉和煅燒磷礦中的游離石灰等。
選礦工藝

③分級

粉碎和水洗后分級。常用的分級設備是濕篩、水力旋流器和螺旋分級機等。


④浮選

利用磷礦物和雜質礦物的不同表面性質,使用浮選劑使磷礦物浮起,達到分離的目的,這種操作稱為正浮選。另一種是使雜質礦物浮起,磷礦物下沉,則稱反浮選。為了使分離更加有效,常需加抑制劑,抑制某種礦物上浮。從浮選機中得到的含有磷礦物的礦漿經增稠、過濾和脫水即可得精礦。


⑤磁性分離

用磁選機把磷礦中的磁性雜質礦物分離除去。


⑥光電分離

利用磷礦物和雜質礦物的不同顏色,以光電元件進行識別,并控制壓縮空氣射流把磷礦與雜質礦物分開。


⑦煅燒

用來脫除磷礦中的有機物、二氧化碳和一部分氟,煅燒溫度根據不同目的為400~1400℃。


⑧重介質分離

利用磷礦物和雜質礦物密度不同,選擇一種介質,其密度介于兩者之間,使一種礦物在介質中上浮,另一種下沉,達到分離目的。磷礦富集工藝根據具體情況而定。美國佛羅里達磷礦富集工藝包括濕篩分級,脫泥和浮選等主要工序。摩洛哥富磷礦的富集工藝包括破碎、分級、水洗、濕篩、脫泥和脫水等工序。

 
 

應用:

磷是生物細胞質的重要組成元素,也是植物生長必不可少的一種元素。世界上84%~90%的磷礦用于生產各種磷肥,3.3%生產飼料添加劑,4%生產洗滌劑,其余用于化工、輕工、國防等工業。中國的磷礦消費結構中磷肥占71%,黃磷占7%,磷酸鹽占6%,磷化物占16%。磷肥對農作物的增產起著重要作用。磷肥的種類很多,我國生產的磷肥目前主要為過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、脫氧磷肥以及重過磷酸鈣、磷酸銨和磷酸二氫鉀等高效復合肥料。

磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料,少量用作動物飼料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黃磷有劇毒,可制農藥,還可以制燃燒彈、曳光彈、信號彈、煙幕彈、發火劑;磷與硼、銦、鎵的磷化物用于半導體工業。冶金工業中用于煉制磷青銅、含磷生鐵、鑄鐵等。磷酸鋯、磷酸鈦、磷酸硅等可作涂料、顏料、粘結劑、離子交換劑、吸附劑等。磷酸鈉、磷酸氫二鈉用于凈化鍋爐用水。后者還可制人造絲。六聚偏磷酸鈉可作水的軟化劑和金屬防腐劑,磷酸鈣鹽用于動物飼料添加劑,磷的衍生物用于醫藥。磷酸二氫鋁膠材料耐火度高、耐沖擊性好、耐腐蝕性強、電性能優越,用于尖端技術中。氟磷灰石晶體是最理想的激光發射材料,磷酸鹽玻璃激光器已得到應用。

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