原料：磷礦加工

什么是磷礦：

磷礦石是含磷的礦石，多產(chǎn)于沉積巖，也有產(chǎn)于變質(zhì)巖和火成巖。除個(gè)別情況外，礦物中的磷總是以正磷酸鹽形態(tài)存在，磷的主要礦物為磷灰石。用它可以制取磷肥，也可以用來(lái)制造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類，以用于醫(yī)藥、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、國(guó)防等工業(yè)部門。磷礦在工業(yè)上的應(yīng)用已有一百多年的歷史。摩氏硬度4-5，比重3.18-3.21。

基本概述：

磷礦是指在經(jīng)濟(jì)上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱，綿竹市是中國(guó)四川磷礦基地之一，是一種重要的化工礦

物原料。用它可以制取磷肥，也可以用來(lái)制造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類，以用于醫(yī)藥、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、國(guó)防等工業(yè)部門。磷礦在工業(yè)上的應(yīng)用已有一百多年的歷史。磷礦石按其成因不同，可分為磷灰石和磷塊巖。磷灰石是指磷以晶質(zhì)磷灰石形式出現(xiàn)在巖漿巖和變質(zhì)巖中的磷礦石。磷塊巖系指由外生作用形成、由隱晶質(zhì)或顯微隱晶質(zhì)磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。自然界中已知的含磷礦物大約有120多種，分布廣泛。但是按其質(zhì)和量都能達(dá)到可以開采利用的含磷礦物則不過(guò)幾種。在工業(yè)上作為提取磷的主要含磷礦物是磷灰石，其次有硫磷鋁鍶石、鳥糞石和藍(lán)鐵石等。自然界中磷元素約有95%集中在磷灰石中。

分類分布：

磷礦物按其成礦起源可分為沉積巖、變質(zhì)巖和火成巖。目前，工業(yè)開采的約85%是海相沉積磷礦，其余主要為火成巖磷礦。鳥糞層磷礦是鳥糞的直接或間接的堆積物礦化而成，儲(chǔ)量不大，但目前在世界磷礦年產(chǎn)量中約占2%，火成巖或變質(zhì)巖磷礦品位一般比較低，但可選性好，通過(guò)浮選，可得到品位很高的精礦。目前工業(yè)開采的蘇聯(lián)科拉磷礦，南非帕拉博瓦磷礦，巴西雅庫(kù)皮蘭加磷礦，中國(guó)錦屏磷礦和黃麥嶺磷礦等都屬于火成巖磷礦，其產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的16%。海相沉積磷礦的品位高低不一，可選性差別也很大，目前工業(yè)開采的是地理位置好、交通運(yùn)輸方便、采礦和富集費(fèi)用比較低的那部分資源。美國(guó)佛羅里達(dá)磷礦和摩洛哥磷礦是世界著名的磷礦生產(chǎn)基地，中國(guó)云南滇池磷礦、貴州開陽(yáng)磷礦和湖北荊襄磷礦都屬于海相沉積磷礦，也有相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模。多數(shù)的磷礦物是氟磷灰石，其純礦物的組分是Ca5F(PO4)3,但純氟磷灰石較少見(jiàn)，其組分具有不同程度的原子取代現(xiàn)象。如鎂、鍶和鈉可取代鈣;氫氧根和氯可取代氟;砷和釩可取代磷;碳酸根加氟可取代磷酸根等。具有取代組分和結(jié)構(gòu)的氟磷灰石稱為細(xì)晶磷灰石或碳磷灰石。美國(guó)人J.R.萊爾和G.H.麥克萊倫對(duì)數(shù)百個(gè)磷礦樣進(jìn)行了組分和結(jié)構(gòu)研究，給出細(xì)晶磷灰石的實(shí)驗(yàn)表達(dá)式為:Ca10-a-bNaaMgb(PO4)6-x(CO3)xF0.4xF2，式中α、b和x分別為鈉、鎂和碳酸根的摩爾含量。這種取代現(xiàn)象對(duì)磷礦物的性質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。例如隨著碳酸根取代量x值的增加,磷礦的反應(yīng)活性提高。商品磷礦中磷礦物的x值可為0~1.2,純氟磷灰石含42.2%P2O5。細(xì)晶磷灰石中五氧化二磷的含量隨碳酸根的取代程度的提高而下降。取代程度最高的細(xì)晶磷灰石的最低五氧化二磷含量為34%。很多磷礦物中的氟被氫氧根取代，其中有些磷酸根亦被碳酸根取代成為低氟磷礦，它們常常具有較高的反應(yīng)活性，如南太平洋的一部分瑙魯磷礦和圣誕島磷礦等。

磷鍶鋁石:標(biāo)準(zhǔn)磷鍶鋁石的理論化學(xué)式為SrAl3(PO4)2(OH)5·H2O，化學(xué)成分P2O530.77%，SrO22.45%，Al2O333.12%。磷鍶鋁石相當(dāng)堅(jiān)硬，小刀不能刻劃。比重3.11。由于P2O5含量高，因此除可作為磷礦利用外，同時(shí)含大量的鍶和稀土元素，可綜合利用。四川什邡磷礦中的硫磷鋁鍶礦層是一種含硫和鈣的變種。

藍(lán)鐵礦:屬水的磷酸鹽，化學(xué)式為Fe3(PO4)2·8H2O，主要成分:P2O528.30%，F(xiàn)eO43.0%，H2O28.7%。通常呈柱狀，有時(shí)扁平，有時(shí)呈圓球狀、片狀、放射狀、纖維狀、土狀等。比重2.68±0.01。新鮮晶體無(wú)色透明，具玻璃光澤，顏色為淺藍(lán)色或淺綠色，強(qiáng)氧化后呈深藍(lán)色、暗綠色或藍(lán)黑色，容易識(shí)別。藍(lán)鐵礦主要產(chǎn)于含有機(jī)質(zhì)較多的褐煤、泥炭、森林土壤中，也與沼鐵礦共生。在含海綠石的砂質(zhì)磷塊巖中也有藍(lán)鐵礦。有些藍(lán)鐵礦為原生鐵鋁磷酸鹽礦物風(fēng)化的產(chǎn)物。除上述外常見(jiàn)的磷酸鹽礦物還有銀星石、磷鋁石、紅磷鐵石等。

世界四大磷礦：

全國(guó)主要磷礦石產(chǎn)地有云南晉寧(原云南昆陽(yáng))、湖北襄陽(yáng)和貴州開陽(yáng)(被譽(yù)為"三羊開泰"、"中國(guó)三大磷礦")，其中以云南晉寧(昆陽(yáng))資源最為豐富，據(jù)地質(zhì)部門調(diào)查，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量為200億噸，僅五百里滇池周圍，儲(chǔ)量就達(dá)46億多噸，與美國(guó)的佛羅里達(dá)、前蘇聯(lián)的柯拉、非洲的摩洛哥齊名稱為"世界四大磷礦"

應(yīng)用價(jià)值：

磷是生物細(xì)胞質(zhì)的重要組成元素，也是植物生長(zhǎng)必不可少的一種元素。世界上84%~90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥，3.3%生產(chǎn)飼料添加劑，4%生產(chǎn)洗滌劑，其余用于化工、輕工、國(guó)防等工業(yè)。中國(guó)的磷礦消費(fèi)結(jié)構(gòu)中磷肥占71%，黃磷占7%，磷酸鹽占6%，磷化物占16%。磷肥對(duì)農(nóng)作物的增產(chǎn)起著重要作用。磷肥的種類很多，我國(guó)生產(chǎn)的磷肥目前主要為過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥、脫氧磷肥以及重過(guò)磷酸鈣、磷酸銨和磷酸二氫鉀等高效復(fù)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(dòng)物飼料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黃磷有劇毒，可制農(nóng)藥，還可以制燃燒彈、曳光彈、信號(hào)彈、煙幕彈、發(fā)火劑;磷與硼、銦、鎵的磷化物用于半導(dǎo)體工業(yè)。冶金工業(yè)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(jié)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(dòng)物飼料添加劑，磷的衍生物用于醫(yī)藥。磷酸二氫鋁膠材料耐火度高、耐沖擊性好、耐腐蝕性強(qiáng)、電性能優(yōu)越，用于尖端技術(shù)中。氟磷灰石晶體是最理想的激光發(fā)射材料，磷酸鹽玻璃激光器已得到應(yīng)用。

磷礦行業(yè)前景：

磷礦屬于不可再生資源，具有由于用途廣泛產(chǎn)量相對(duì)較低，其目前屬于稀缺資源有色金屬和能源相互之間具備一定的替代性，所以其價(jià)格的上漲和需求往往受到替代品種的一定限制。而磷礦資源則不同，它缺乏相應(yīng)的替代品種。

目前磷礦資源可持續(xù)開采50年左右，且產(chǎn)地主要集中少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，磷礦資源的稀缺性和不可替代性決定這種資源的估值更應(yīng)該高于其它的資源。另外，我國(guó)磷礦富礦資源可供開采的部分僅夠供應(yīng)十年左右，這意味著磷礦資源將在未來(lái)迅速枯竭，所以磷礦資源已經(jīng)被我國(guó)定性為戰(zhàn)略性資源。