磷矿石工业类型
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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。
表1 中国磷矿床成因类型类型亚类矿床实例沉积矿床浅—滨海相沉积磷块矿床贵州开阳、云南昆阳等矿床陆相火山—沉积铀磷块岩矿床华东某地矿床岩浆矿床正岩浆磷灰石岩矿床青海湟中、山东莱芜等矿床岩浆气成热液磷灰石岩矿床广西岑溪南渡矿床伟晶岩磷灰石岩矿床内蒙古兴和矿床变质矿床正变质磷灰岩矿床河北丰宁招兵沟矿床沉积变质磷灰岩矿床内蒙古布龙图矿床沉积变质—交代磷灰岩矿床黑龙江鸡西麻山矿床风化—淋滤矿床淋滤次生矿床广西德堡寨圩矿床风化残积矿床云南马龙迤泽矿床生物堆积矿床洞穴(溶沟)堆积矿床海南东方矿床鸟粪堆积矿床海南西沙矿床2、矿床的工业类型:见表2表2 我国主要磷矿石的工业类型矿石类型成岩变种化学组成%典型矿山P2O5SiO2CaO MgO Fe2O3Al2O3CO2F磷块岩沉积型硅质16.4543.0224.64 1.33 4.26 1.83 3.641.36宁夏贺兰山沉积型钙质30.20 3.3946.33 3.720.790.299.572.63贵州瓮福沉积型硅-钙质15.2627.4930.72 6.15 1.52 1.0614.891.63湖北王集变质型硅-钙质9.2019.0328.7610.28 2.17 3.2123.03江苏锦屏磷灰石岩浆岩型P2O5TiO2TFe V2O5CoO河北马营6.46~6.60 4.30~6.4018.16~22.450.14~0.210.0073~0.00853、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。
表3 磷矿床一般工业指标矿床类型磷灰岩及磷灰石岩矿床磷块岩矿床边界品位(P2O5),%5~68~12最低工业品位(P2O5),%10~1112~15最低可采厚度,m0.7~20.7~2夹石剔除厚度,m1~21~2表4 缺磷地区磷矿床参考使用的工业指标矿床类型磷灰岩及磷灰石岩矿床磷块岩矿床单一磷矿床可综合利用磷矿床露采坑采露采坑采边界品位(P2O5),%2~2.54~52~2.5 2.5~35~8最低工业品位(P2O5),%4~56~73~45~69~10最低可采厚度,m2~51~22~51~20.5~1夹石剔除厚度,m2~51~22~51~20.5~1表5 磷矿矿石品级划分矿石品级P2O5含量, %选矿Ⅰ>30不需选矿Ⅱ>25~30不需选矿或简单选矿Ⅲ>12~25需选矿四、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。
湖北中孚化工集团有限公司桃坪河磷矿中低品位磷矿石开采利用情况说明简述桃坪河磷矿地处湖北省宜昌市,位于湖北省宜昌磷矿桃坪河矿区西部,首采地段已开采结束,目前开采的二期工程设计年生产能力18万吨。
该矿自1983年建矿以来,该矿按设计采用房柱法采矿。
现已开采近30年,属尾期开采矿山,采矿许可证证号C4200002010106120081311,矿区面积为1.4065 km2,共由26个拐点坐标圈定开采范围,开采深度由+980m至+742m。
磷矿石工业类型矿石化学成分磷矿石化学组分含量井下采动情况与剩余矿体分布桃坪河磷矿二期工程开采范围东以742 m矿层底板等高线为界,南以第4勘探线为界,西以900 m矿层底板等高线为界,北以矿体露头线为界。
于1994投入生产,设计地质储量547万t,生产规模18万t/a,服务年限21年。
开采对象为中富矿和上贫矿(Ph13-2+Ph13-3),产品方案为品位(P2O5)不小于28%、粒度小于200mm的商品矿(近年随着磷选矿技术的进步,富矿以下约1米厚的中低品位矿也纳入综合开采对象)。
经过十余年的生产建设,坑内开拓、采切工程大部已完成,矿山开拓、运输、通风、供气、供电及给排水等生产系统较为完善,生产、公用辅助设施齐全。
储量及开采方案情况桃坪河磷矿原保有储量约810万吨,原设计分一期、二期先后开采,一期工程于1993年闭坑。
二期工程于1994投入生产至今,目前矿山处于二期工程的尾期,止2012年底,桃坪河磷矿共消耗储量约730万吨,其中,累计采出矿石481万吨,损失储量249万吨,回采率66%,损失率34%,现保有储量约80万吨。
矿山采用多平硐开拓,房柱法采矿,机械通风。
现生产平硐有780、757、748共三个坑口,坑口均位于矿山北部开采边界矿体露头部位,平硐沿矿体走向脉内布置,自上而下分为4个生产中段,剩余储量及生产中段主要集中在757中段(主平硐)。
各生产中段采场的矿石采用无轨设备出矿。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟磷矿的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Ca2+,二者可浮性接近,当用脂肪酸类。
矿石自然类型按矿石结构构造,矿物共生组合,主元素和有害元素含量高低,围岩岩性,脉石矿物含量,氧化程度等不同,按矿石自然特性进行地质分类。
是矿石质量特征,矿体内部结构构造,进行矿石加工技术试验,划分矿石区工业类型和技术品级的基础依据。
铜矿:石自然类型是按铜矿石中所含氧化铜和硫化铜的比例划分的矿石类型。
主要有硫化矿石(氧化铜小于10%)、混合矿石(氧化铜10%~30%)、氧化矿石(氧化铜大于30%)三个自然类型。
为了正确研究和确定采、选方法,在勘查阶段要求查明矿石自然类型,研究含铜矿物种类、数量,矿石结构、构造,确定氧化带界线。
查明氧化矿石、混合矿石、硫化矿石的分布和数量。
对氧化矿石须根据结合式氧化铜的含量(%),划分难选氧化矿石(结合式氧化铜大于20%),易选氧化矿石(结合式氧化铜小于20%),并应分别圈定和计算储量。
矿石工业类型和品级:矿石工业类型的划分主要取决于含矿岩石、矿物成分,结晶程度或矿床 成因等差异。
矿石工业类型是在划分矿石自然类型的基础上,根据加工技术试验结果和加工处理的需要,为经济合理地开发利用矿产资源,将采选冶方法及工艺流程不同的矿石,按工业要求划分矿石工业类型。
工业类型的划分必须具备的条件是:该类型矿石加工特性具明显的差异,需要单独加工处理;集中赋存于一定空间,具有一定规模,并需要和可能分别开采;在分采分选的基础上,具有明显的经济效益。
工业上根据矿石选、冶方法和工艺流程的不同而划分的矿石类型。
每种矿石工业类型可包括几种自然类型不同、但选、冶方法和工艺流程相同的矿石。
铜矿:如按成因类型将铜矿划分为斑岩铜矿、夕卡岩铜矿、超基性岩铜镍矿、砂岩铜矿等7种不同工业类型;磷矿:根据磷酸 盐矿物和脉石矿物的种类、含量及选矿工艺,划分为磷酸盐富 矿、磷块岩矿、磷灰石矿、铝磷酸盐矿、鸟粪磷矿等5种工业类型;石墨:矿按结晶程度划分为晶质(鳞片状)和隐晶质(土状)石 墨矿石。
铁矿:根据工业利用途径分为炼钢用铁矿石、炼 铁用铁矿石、需选矿石等,或根据选矿工艺分为单一方法选矿的矿石和联合流程选矿的矿石。
云南省寻甸白龙潭磷矿地质特征及成因探讨磷矿石是发展磷化工及制造磷肥的基础原料,也是云南省优势矿产之一。
近年来随着云南省磷矿资源的过度开发,保有资源越来越少。
因此,寻找新的矿区磷矿产地,促进云南省内磷矿勘查、开采、加工产业的深入发展,有着重大的现实意义。
研究区矿床位于昆明市东川区、寻甸县境内的交界处,是国家重要的铜矿产地。
但是随着铜矿资源的日益减少和枯竭,东川成为全国“矿竭城衰”城市中最为困难的城市。
同时,区内磷矿资源丰富,分布有多处磷矿有利成矿区,但受多年以来的以昆阳群铜矿勘查开采为重点的矿业现状的影响,在以往磷矿勘查开发利用未得到足够重视。
致使研究区内位于铜矿含矿层上覆地层中的磷矿研究程度较低,勘查开发程度更低。
因此,在该区域开展研究找矿工作对寻找新的磷矿资源有着较为重要的现实的经济和社会意义。
本文主要以云南省核工业二O九地质大队和相关企业共同投入资金开展的寻甸白龙潭磷矿勘查项目为主要依托,以收集整理验证以往开展的东川白龙潭磷矿勘查成果等资料为主要支撑,以黑山-白龙潭周边地区为主体的磷矿床成矿特征作为研究对象,结合相关区域及以往研究成果资料,通过项目取得的勘查数据资料和成果,结合对该区早寒武世梅树村组磷矿的认识和分析研究,总结研究区磷矿的区域地质、成矿地质特征及矿石特征等研究,为研究区内矿产总体勘查开发提供一定的思路,也为企业提供一定的后备资源储备地。
取得的成果如下:(1)研究区磷矿为下寒武统梅树村组海相沉积型层状磷块岩矿床,其早寒武世含磷地层与晚震旦世晚期地层为连续沉积,其主要为一套碳酸盐岩,磷块岩,含硅质岩石组成。
根据区域含磷地层的研究,依据地层的含磷性,含硅岩石以及所含小壳化石组合特点,早寒武世地层有别于晚震旦世晚期碳酸盐岩。
因此,在下寒武统梅树村组的小歪头山段、中谊村段、大海段是区内主要含磷地层层位。
(2)通过对研究区磷矿矿石特征的研究,认为磷块岩矿石矿物为胶磷矿、次为磷灰石,矿石结构构造主要为碎屑结构、(?)粒结构、骨屑结构及致密块状构造、条带状构。
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。
表1 中国磷矿床成因类型类型亚类矿床实例沉积矿床浅—滨海相沉积磷块矿床贵州开阳、云南昆阳等矿床陆相火山—沉积铀磷块岩矿床华东某地矿床岩浆矿床正岩浆磷灰石岩矿床青海湟中、山东莱芜等矿床岩浆气成热液磷灰石岩矿床广西岑溪南渡矿床伟晶岩磷灰石岩矿床内蒙古兴和矿床变质矿床正变质磷灰岩矿床河北丰宁招兵沟矿床沉积变质磷灰岩矿床内蒙古布龙图矿床沉积变质—交代磷灰岩矿床黑龙江鸡西麻山矿床风化—淋滤矿床淋滤次生矿床广西德堡寨圩矿床风化残积矿床云南马龙迤泽矿床生物堆积矿床洞穴(溶沟)堆积矿床海南东方矿床鸟粪堆积矿床海南西沙矿床2、矿床的工业类型:见表2表2 我国主要磷矿石的工业类型矿石类型成岩变种化学组成%典型矿山P2O5SiO2CaO MgO Fe2O3Al2O3CO2F磷块岩沉积型硅质16.4543.0224.64 1.33 4.26 1.83 3.641.36宁夏贺兰山沉积型钙质30.20 3.3946.33 3.720.790.299.572.63贵州瓮福沉积型硅-钙质15.2627.4930.72 6.15 1.52 1.0614.891.63湖北王集变质型硅-钙质9.2019.0328.7610.28 2.17 3.2123.03江苏锦屏磷灰石岩浆岩型P2O5TiO2TFe V2O5CoO河北马营6.46~6.60 4.30~6.4018.16~22.450.14~0.210.0073~0.00853、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。
表3 磷矿床一般工业指标矿床类型磷灰岩及磷灰石岩矿床磷块岩矿床边界品位(P2O5),%5~68~12最低工业品位(P2O5),%10~1112~15最低可采厚度,m0.7~20.7~2夹石剔除厚度,m1~21~2表4 缺磷地区磷矿床参考使用的工业指标矿床类型磷灰岩及磷灰石岩矿床磷块岩矿床单一磷矿床可综合利用磷矿床露采坑采露采坑采边界品位(P2O5),%2~2.54~52~2.5 2.5~35~8最低工业品位(P2O5),%4~56~73~45~69~10最低可采厚度,m2~51~22~51~20.5~1夹石剔除厚度,m2~51~22~51~20.5~1表5 磷矿矿石品级划分矿石品级P2O5含量, %选矿Ⅰ>30不需选矿Ⅱ>25~30不需选矿或简单选矿Ⅲ>12~25需选矿四、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。
磷矿石鉴别1. 简介磷矿石是指含有磷元素的矿物或岩石,主要用于生产化肥、农药和工业原料等。
在磷工业中,准确鉴别不同类型的磷矿石对于选择合适的提取工艺、确定产品质量以及优化生产过程非常重要。
本文将介绍常见的几种磷矿石及其鉴别方法。
2. 常见的几种磷矿石2.1 硫酸盐型磷岩硫酸盐型磷岩是最常见的一种含有大量可溶性硫酸盐和氟化物的含P岩,主要成分为氟硫铝钙质和碳酸钙。
其特点是颜色多样,包括白色、灰色、黄色等,质地较软且具有一定透明度。
在光学显微镜下观察,硫酸盐型磷岩呈现出板片结构和层理结构。
2.2 硬质结晶型含P岩硬质结晶型含P岩是一种硬质矿石,主要成分为磷酸钙、氟硅铝钙质和碳酸盐。
其颜色多样,包括黄色、蓝色、绿色等,质地坚硬且具有良好的结晶性。
在光学显微镜下观察,硬质结晶型含P岩呈现出细小的颗粒状结构。
2.3 沉积型含P岩沉积型含P岩是一种由沉积作用形成的含P矿物,主要成分为氟磷灰石和碳酸盐。
其特点是颜色较浅,包括白色、灰色等,质地较软且呈块状或粒状。
在光学显微镜下观察,沉积型含P岩呈现出块状或颗粒状结构。
3. 磷矿石的鉴别方法3.1 目视鉴别目视鉴别是最简单直观的方法之一。
根据不同类型的磷矿石的特点进行观察和比较,可以初步判断其类型。
例如,硫酸盐型磷岩常呈现出板片结构和层理结构,硬质结晶型含P岩呈现出细小的颗粒状结构,沉积型含P岩呈现出块状或粒状结构。
3.2 化学分析化学分析是一种常用的鉴别方法,通过确定磷矿石中元素和化合物的含量来判断其类型。
常用的化学分析方法包括火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和X射线荧光光谱法等。
通过这些方法可以准确测定磷酸钙、氟硫铝钙质、氟磷灰石等成分的含量,从而确定磷矿石的类型。
3.3 光学显微镜观察光学显微镜观察是一种常用的鉴别方法,通过观察和比较不同类型的磷矿石在显微镜下的形态特征来判断其类型。
例如,硫酸盐型磷岩呈现出板片结构和层理结构,在显微镜下可以清晰地观察到;硬质结晶型含P岩呈现出细小的颗粒状结构,在显微镜下可以观察到其结晶形态;沉积型含P岩呈现出块状或粒状结构,在显微镜下可以观察到其形态特征。
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23、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。
立志当早,存高远
主要含磷矿物及磷矿石类型
1、主要含磷矿物自然界含磷矿物很多,有工业利用价值的主要为磷酸钙,即磷灰石,常含有氟、碳、氢等杂质,而形成不同种类的磷灰石。
如:氟磷灰石[Ca5(PO4)3F],含P2O542.06%
氯磷灰石[Ca4(PO4)3Cl],含P2O540.50%
碳磷灰石[Ca10(PO4)6(CO3)]-H,O,含P2O538.57%
羟磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)],含P2O542.05%
碳氟磷灰石[Ca10(P,C)6(O9F)26],含P2O537.14%
其次,尚有硫磷铝锶矿SrAl3(PO4)(SO4)(OH)6,含P2O522.7l%
2、磷矿石工业类型
划分磷矿石工业类型的主要目的,是为了尽快取得矿石工业评价的概念,并在此基础上合理布置选矿与加工试验工作。
磷矿石的可选性和加工利用,与含磷矿物及脉石矿物的种类及数量有关,前者是磷矿石工业类型主类划分依据,后者是亚类划分的依据。
据矿石中磷酸盐矿物的结构特点,我国磷矿床矿石类型目前可分为两大类:以隐晶质、显微晶质磷灰石为主的磷块岩矿和以显晶质磷灰石为主的磷灰岩矿和磷灰石矿。
除磷块岩富矿和某些中等品位磷矿可不需选矿直接加工利用外,所有类型的中低品位磷矿一般都需经选矿后加工利用才为合理。
对磷矿石新类型(如铝磷酸盐矿石)要加强选矿与加工利用研究,在此基础上划分矿石工业类型。
磷矿石中主要脉石矿物包括硅质矿物、硅酸盐类矿物、碳酸盐类矿物。
根据其种类、含量以及选矿加工技术特征,将磷矿石划分为硅质及硅酸盐型、碳酸盐型、混合型三个亚类。
各亚类脉石矿物中碳酸盐类矿物含量(质量分数)分别。
基本概述磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称,是一种重要的化工矿物原料。
用它可以制取磷肥,也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类,以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。
磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。
磷矿石按其成因不同,可分为磷灰石和磷块岩。
磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷矿石。
磷块岩系指由外生作用形成、由隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他脉石矿物组成的堆积体。
自然界中已知的含磷矿物大约有120多种,分布广泛。
但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷矿物则不过几种。
在工业上作为提取磷的主要含磷矿物是磷灰石,其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。
自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。
矿产资源磷矿的工业开采始于19世纪中叶。
首次有产量记载的是1847年在英国萨福克地区开采了500t磷矿。
20世纪50年代以前,磷肥工业尚处于以生产过磷酸钙为主的早期阶段,对磷矿的数量和质量要求都不高,磷矿开采仅选择地理位置好、交通运输方便和开采容易的富矿,不经富集处理即能满足磷肥生产的需要。
随着磷肥工业的发展,磷矿需要量迅速增加,尤其是高浓度复合肥料生产的发展对高质量磷矿的需求也相应增加,仅仅开采浅部富磷矿的生产方式已不能满足要求。
在这种情况下,开采包括品位不高的磷矿资源,经过富集加工处理,生产商品磷矿的生产方式迅速发展起来。
世界磷矿分布很广,储量约为130Gt。
中国磷矿储量在10Gt以上,主要分布在云南、贵州、四川、湖北和湖南五省。
1981年世界磷矿产量为138Mt(实物),生产国有30多个,主要是美国、苏联和摩洛哥,约占总产量的79%,中国近年来的磷矿产量约为10Mt(折算成30%P2O5)。
磷灰石[Ca5(OP4)3(F,Cl,OH)]的主要化学成分是磷酸钙,其中还含有氟、氯等元素。
磷灰石晶体呈六方柱状,集合体呈粒状、致密块状、土状和结核状等。
无杂质者为透明,常见的浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。
2021年第40卷第1期76-82页云南地质CN53-1041/P ISSN1004-1885云南镇雄县羊场磷矿地质特征及沉积环境浅析吕俊1,让昊1,郭卩阳,龙海1(1.云南地矿国际矿业股份有限公司,云南昆明650051;2.中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都610081)摘要:云南镇雄县羊场磷矿为隐伏矿赋存于寒武系下统梅树村组(.皿)中。
矿石工业类型简单,以碳酸盐型为主,次为硅质及硅酸盐型。
整个矿区位于扬子陆块南部碳酸盐台地,织金聚磷盆地北西段之次级坳陷盆地内,属浅水水棚-潮坪环境下海相沉积型中磷矿床。
关键词:地质特征;沉积型矿床;云南镇雄羊场中图分类号:P619.21+3文献标识码:A文章编号:1004-1885(2021)1-76-7近年来的公益性矿产地质灰查,在云南镇雄县碗厂镇羊场境内发现了隐伏超大型磷矿,控制磷矿层分布范围12km2,圈定3条磷矿体,其中主矿体平均厚度28.27m,P2O5平均品位25.143%,矿石质量较好,为中-富磷矿,估算资资量12.26x10%,其中一级品3.21X108t,P2O5平均品位30.123%。
1成矿地质背景羊场磷矿位于滇东北镇雄县碗厂镇境内,矿区大地构造位置处于扬子陆块南部碳酸盐台地中之威宁-昭通褶-冲带(四级构造单元)中,区内多发育北北东向和北东向褶皱。
羊场磷矿位于近东西向的羊场背斜中,该背斜为区内主体构造,控制着磷矿层的展布。
通过对滇东北地区早寒武世梅树村期岩相古地理及成磷条件研究,认为镇雄羊场地区与康滇古陆东缘华宁、东川、雷波、织金聚磷盆地具有相似的成矿背景,为台地边缘织金聚磷盆地的北西段次级坳陷地,同属浅水陆棚-潮坪环境,具备磷矿成矿条件叫2矿区地质特征2.1地层矿区位于近东西向的羊场背斜内(图1),据1:20万镇雄幅区域地质灰查成果,矿区出露地层从老至新依次为寒武系下统牛蹄塘组(5n)、明心寺组(J m)、金顶山组(J j)、清虚洞组(引护),寒武系中统高台组(之)和寒武系中-上统娄山关组(jQ。
磷矿选矿进展及存在的问题余永富1,2,葛英勇1,潘昌林3(1.武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;2.长沙矿冶研究院,湖南长沙410012;3.湖北省磷化工业协会,湖北武汉430071)摘 要:介绍了世界磷矿资源现状。
概述了中国磷矿资源分布及目前生产情况。
叙述了不同矿石类型的磷矿石选矿流程及选矿效果。
指出了磷矿石选矿中存在的问题并给出了解决对策。
关键词:磷矿;选矿;浮选工艺;问题;对策中图分类号:TD92文献标识码:A文章编号:0253-6099(2008)01-0029-05Progress and Proble m s in Beneficiation of Phos phorite OresYU Yong fu 1,2,GE Y i n g yong 1,PAN Chang lin3(1.S chool of N atural R esources and Environm entalEng i n eering,Wuhan Un i v ersit y of T echno logy,Wuhan 430070,H u bei ,China;2.Chang s ha R esearch Institute of M ining and M etallurgy,Changsha 410012,H unan,China;3.H ubei Pho s phorous Che m ical Industry A ssociation,W uhan 430071,H ubei ,China )Abst ract :The status ofw orld phosphorite resources is introduced as w ell as t h e d i s tribution and production sit u ation o f Chinese phosphorite resources are descri b ed .A d iscussion is m ade on the beneficiation processes for different types o f phosphorite ores and the benefic iati o n resu lts .The prob l e m s i n the bene ficiation of phosphorite ores and counter m easures are presented .K ey w ords :phosphorite ;benefic iation ;flotati o n process ;proble m;counter m easure 磷是人类和一切动植物赖以生存的物质之一。
我国磷矿资源的特点及加工操纵阐发磷矿是指在经济上可操纵的磷酸盐类矿物的总称,在工业上主要用于出产磷系肥料,也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类产物。
这些产物广泛应用于农业出产、医药、食品、轻工、化工、国防等工业部分。
我国磷肥出产所消耗的磷矿石约占总消费量的80%摆布。
磷在地壳中的含量虽然很高,但具备工业开采价值的磷资源在全世界非常有限且分布极其不均。
具有工业开采和商业开发价值、经济意义较高的优质磷矿床80%以上集中在4个国家:中国、摩洛哥(西撒哈拉)、南非、美国。
因此,从全世界磷资源的地舆分布、人口集中度、经济开展的程度及对磷资源的需求情况看,全世界磷资源具有必然的稀缺性。
磷矿石具有不成再生的特点。
磷矿资源成因年代长远,成矿条件极其复杂,因而磷矿的再生性几乎不成能。
磷矿资源一经开发操纵,磷素随着各下游加工产物的消费领域分散到自然界中,不成再循环操纵,因而磷资源又具有不成循环性。
由于磷资源的稀缺性和不成再生性,许多国家已经将磷矿资源列为战略资源。
我国国土资源部在2001年对我国45个矿种供应国民经济建设的包管程度进行了论证,其成果说明,磷矿是2021年以后不克不及包管需求的矿种之一,属庇护性开发的矿产资源。
因此,如何按照国内磷资源的特点进行合理加工操纵,对于科学操纵资源、提高资源操纵效率、维持国内磷化工行业的健康可持续开展,意义重大,也是本文探讨的问题地点。
1 我国磷矿资源的地质特征及分布情况我国磷矿主要是海相沉积磷块岩矿床,成矿年代主要为震旦纪和寒武纪,其次是泥盆纪。
贵州开阳磷矿区和瓮福磷矿区为中震旦统海相沉积磷块岩矿床;湖北胡集、宜昌和保康磷矿区为上震旦统海相沉积磷块岩矿床;云南滇池地域磷矿和四川马边磷矿区为下寒武统海相沉积磷块岩矿床:四川金河和清平磷矿区为上泥盆统海相沉积磷块岩矿床。
以上各矿区构成我国磷矿矿区的主体局部。
震旦纪和寒武纪海相沉积磷块岩矿床,矿体呈层状,其顶板和夹层以含磷白云岩居多,且含磷层与含磷白云岩层以不等、厚度相间、形成条带状或层纹状构造;磷矿物多为微—低碳氟磷灰石,多呈鲕状、假鲕状或凝胶状布局,此中夹裹有不等量的细散脉石矿物,主要也是碳酸盐矿物,不仅脉石矿物的物化性质与磷矿物相近,而且常需细磨方能单体解离。
恩施州矿产资源恩施州属沉积岩分布地区,沉积矿产比较丰富。
到目前为止,全州已发现各类矿产70余种,矿产地370余处,其中探明储量的有31种,矿产地235处,在31种矿产中,已探明大型矿床10处,中型矿床23处,小型矿床202处,矿点23处。
铁、煤、石煤、磷、硫铁矿、天然气、高岭土、耐火粘土、石膏、冶金用白云岩、生物大理石、硒矿、硅、等13种矿产位居湖北省各地市州前列。
恩施州矿产资源潜在价值估算在11000亿元以上,由于目前受交通“瓶颈”和市场的限制,还未发挥出应有的价值。
恩施州矿产资源已开发利用的26种,2012年底恩施州共有各内矿山企业649家,其中能源矿产2种,矿山企业108家;黑色金属矿产1种,矿山企业4家;有色金属矿产2种,矿山企业2家;冶金辅助原料非金属矿产1种,矿山企业9家;化工原料非金属矿4种,矿山企业28家;建材及其它非金属矿产15种,矿山企业498家;水气矿产1种(仅指矿泉水,未含天然气,建始县矿泉水厂)。
恩施州内主要矿产如下:铁矿:探明储量13.77亿吨,经历年开采注销后,还有保有储量12.90亿吨,占全国铁矿保有储量443.1亿吨的3.1%,占全省保有储量22.46亿吨的61.3%,居湖北省第一位、全国第九位。
恩施州铁矿主要赋予泥盆系上统,次为赋存于株罗系下统,以泥盆系宁乡式赤铁矿为主。
主要集中分布在巴东县、建始县、宣恩县、恩施市、鹤峰县四县(市),其矿石工业类型为鲕状赤铁矿石、菱铁矿石、鲕录泥石菱铁矿石,其中以高磷低硫鲕状赤铁矿石为主,矿体呈层状、似层状展布,矿层稳定。
后者主要集中分布于利川市境内,其工业类型为菱铁矿石、褐铁矿石,矿体呈层状、透镜体状展布。
恩施州已发现铁矿床、矿点、矿化点共88处,其中其大型矿床(矿石储量大于1亿吨)规模有两处,即巴东县金果坪乡黑石板、建始县官店凉水井—大庄,共计探明储量8.05亿吨(其中官店凉水井—大庄铁矿探明储量4.21亿吨,金果坪乡黑石板为3.84亿吨),占恩施州铁矿储量的58.48%。
贵州省福泉市大湾磷矿矿物特征浅析作者:莫璐璐来源:《西部资源》2020年第05期摘要:大湾磷矿呈层状赋存于下震旦统陡山沱组中,属海相沉积磷块岩矿床。
矿石自然类型主要有致密块状、砂砾状、条纹-条带状、团块状白云质磷块岩矿石,矿石工业类型以碳酸盐型为主,其次为混合型磷块岩矿石。
主矿层即b矿层厚度1.4m~25.8m,矿层平均厚度8.7m,矿层平均品位27.1%,主要为Ⅱ级品矿石,其次为Ⅰ级、Ⅲ级品矿石。
关键词:大湾磷矿;矿物特征;贵州省1.矿床特征1.1含磷岩系区内陡山沱组是由磷块岩、白云岩、硅质岩、砾岩和粘土岩组成的含磷岩组,厚11.9m~62.5m。
具工业价值的矿体有两层,沿用相邻矿区编号俗称“a、b”矿层。
陡山沱组第四段:即b矿层,以灰、深灰色中厚层致密状磷块岩为主,亦有条带状、砂屑状、团块状、角砾状磷块岩矿石。
厚度1.4m~25.8m,平均10.2m,单工程P2O5含量17.0%~35.5%,平均27.1%。
陡山沱组第二段:为a矿层产出层位,以灰、深灰、灰黑色条纹状、条带状磷块岩为主,炭泥质磷块岩次之,亦见致密状、砂屑状、角砾状及硅质磷块岩,厚度不稳定。
厚度0m~18.6m,平均7.7m,单工程P2O5含量19.1%~32.2%,平均26.4%。
1.2矿体分布、形态、规模及产状矿体呈层状赋存于下震旦统陡山沱组中,为一大型的海相沉积型磷块岩矿床,矿体较稳定,主矿体b矿层走向长大于4.4km,倾向延伸大于2.2km。
矿体控制最高标高818m,最低标高319m,当地最低侵蚀基准面标高1047.5m。
矿体产状与岩层产状一致,总体倾向西-北西,倾角2°~41°,一般矿层对比标志以含矿层之下的南沱组灰绿色、紫红色泥质粉砂岩、冰碛砾岩,之上的灯影组白云岩为主要标志层,且a、b矿层之间的硅质白云岩、硅质岩,其特征清楚,标志明显,a、b矿层的间距为2.1m~30.6m,一般为10.2m。
综上所述,磷矿层顶底界线清楚、特征明显,矿层较为稳定,矿层的连接性较好,其对比可靠。
磷矿石工业类型
G.1 划分磷矿石工业类型的主要目的,是为了尽快取得矿石工业评价的概念,并在此基础上合理布置选矿与加工实验工作。
G.2 磷矿石的可选性和加工利用,,与含磷矿石及脉石矿物的种类及数量有关,前者是磷矿石工业类型主类划分依据,后者是亚类划分的依据。
G.3 据矿石中磷酸盐矿物的结构特点,我国磷矿石类型目前可分为两大类:以隐晶质、显微晶质磷灰石为主的磷块岩矿和以显晶质磷灰石为主的磷灰岩和磷灰石矿。
除磷块岩富矿和某些中等品位磷矿可不需选矿直接加工利用外,所有类型的中低品位磷矿一般都需经选矿后加工利用才为合理。
对磷矿石新类型(如铝磷酸盐矿石)要加强选矿与利用研究,在此基础上划分矿石工业类型。
G.4 磷矿石主要脉石矿物包括硅质矿物、硅酸盐类矿物。
根据其种类、含量以及选矿加工技术特征,将磷矿石划分为硅质及硅酸盐型、碳酸盐型、混合型三个亚类。
各亚类脉石矿物中碳酸盐类矿物含量(质量分数)分别为:硅质及硅酸盐型<30%,混合型30%-70%,碳酸盐型70%。
G.5 磷块岩矿石(主要为碳酸盐型和部分混合型)在风化作用下产生碳酸盐成分的流失,磷矿物的相对富集,以及脉石矿物的成分、矿石结构的变化,形成风化矿。
其矿石工业类型趋向于硅质及硅酸盐型,并改变了原矿石的选矿技术加工性质,应划分出风化型亚类。
分化型矿石判别指标可采用2P2O5质量分数+A·1≥74%(A·1为酸不溶物质量分数)、CO2质量分数≤5.5%。
G.6 一般磷灰石矿和磷块岩矿的风化型矿石的选矿易于磷块岩矿,磷块岩中的硅质型矿石选矿易于硅酸盐型矿石和碳酸盐型矿石,很可能是热法磷肥的直接炉料。
G.8 对含泥量或影响加工的某些杂质(R2O3)显著的提高的矿石,要从同类型中划分出来。
G.9 对某些含伴生元素较高而需要分采和单独处理的磷块岩矿石,也可以从同类型矿石中分出,冠以该伴生元素的名字(如含稀土碳酸盐型磷块岩)。
G.10 当矿石中含两种或两种以上而具有不同选矿特性的有用矿产,可按其所含组分进一步划分出亚类,但参与命名者必须达到该矿产所规定的边界品位或综合品位,如磁铁磷灰石矿。
G.11 划分矿石工业类型要在矿体初步圈定基础上进行,当矿石自然类型变化不大且有规律分布是,也可按矿石自然类型进行划分。
G.12 磷矿石工业类型划分及参考指标如表G.1
表G.1 磷矿石工业类型划分参考表
磷矿一般工业指标
H.1 磷矿一般工业指标是供预查、普查阶段圈定矿体估算资源储量的参考依据(表H.1)
H.2 表H.1中所列是指以钙磷酸盐为主的矿石类型,对于其他磷酸盐矿物新类型矿石,要根据选矿加工实验另行确定。
H.3缺磷地区工业指标,可根据矿床的开采方式、选矿难易程度、共伴生矿产或组分的综合利用情况和矿肥结合等因素考虑,在宏观经济效益允许的条件下,其边界品位和最低工业品位可适当降低。
H.4可采厚度和夹石剔除厚度因矿体赋存条件和矿床开采方式不同而定,缓倾斜矿床的可采厚度一般不小于1.5m,富矿或陡倾斜矿床可采厚度可适当降低,露天开采矿床的可采厚
度、夹石剔除厚度可适当增大。
磷矿中伴生矿产的综合利用
Ⅰ.1 磷矿中伴生矿产按其赋存状态可以分为两类。
第一类是以独立矿物形式产出的伴生矿产,主要有铁(磁铁矿、钛磁铁矿)、铜、硫(黄铜矿、黄铁矿)、钾(钾长石)等;第二类是赋存在磷酸盐矿物中或脉石矿物间的伴生元素,主要有氟、碘、锶、稀土和铀等。
Ⅰ.2 第一类伴生矿产主要产于内生磷灰石矿床中,是提高某些地品位磷矿综合开发经济效益的重要条件。
它们大多可以在磷矿选矿过程中进行回收,其综合利用价值主要取决于伴生矿产的质量和数量。
铁是其中比较常见者,当矿石中伴生组分铁(TFe)质量分数>12%,就能综合回收,现已被一些生产矿山综合利用,如矾山磷矿、建平磷矿等。
铜硫要在浮选磷矿之前进行回收,主要是消除浮磷捕收剂对它们的影响。
因此铜、硫的回收涉及选矿工艺流程的设计。
磷矿石的中钾主要用于制造钾磷复合肥料,如利用汉源含钾磷块岩矿生产钙镁磷钾肥和磷酸二氢钾复合肥。
此外可以回收的伴生矿产还有晶质石墨(鸡西磷矿)、黑云母、金红石等。
Ⅰ.3 第二类伴生元素除氟外,含量都很低,大多在浮选磷精矿中可以进一步富集。
对其综合利用不仅取决于在矿石中含量的高低。
对环境污染的程度,还要考虑矿石加工利用途径。
氟在磷矿加工过程中进入气相,一般磷肥厂用水吸收废气中的氟化物,制的浓度为8%-25%氟硅酸溶液,然后加工成各种氟产品。
碘和氟类似,当矿石中伴生元素碘>0.004%时,可以从废气中提碘。
因此综合回收是变害为利的有效措施。
稀土多见与我国磷块岩矿床中,在部分变质磷灰岩矿中也有产出,原地质矿产综合利用研究所和贵州化工研究所曾进行过综合回收实验,但由于成本高,工艺复杂而没有投产。
铀在萃取过程中富集于磷酸中,目前从湿法磷酸中回收铀是最有效的方法。
对于含铀大于0.02%的磷矿石应考虑综合回收。
Ⅰ.4 由于磷矿中伴生矿产的综合利用多数尚处于实验研究阶段,因而在判断综合利用价值时,需进一步做技术经济论证。
磷矿床类型
J.1我国磷矿床按其产出地质条件和形成方式,分为外生―――沉积磷块岩矿床,内生―――磷灰石矿床,变质―――磷灰岩矿床三大类。
J.2外生―――沉积磷块岩矿床主要产出在古代及新元古代的浅海相――滨海沉积层内,规模大――特大,含矿带岩走向延续几十至几百公里,具有富矿少,贫矿多、易选矿少、难选矿多的特点。
在缓倾斜的碳酸盐型磷块岩矿床中,有时形成规模很大的风化带,是获得高质量富矿石的重要矿源。
按矿床形成条件又可分为生物化学沉积和风化淋滤残积两个亚类,其地质特征间表J.1。
J.3内生―――磷灰石矿床主要为岩浆分异或贯入作用形成,按成矿母岩岩石类型的不同可分为基性――超基性和偏碱性――超基性岩两个亚类。
此类矿床中磷灰石颗粒粗大,大多与(钒、钛)磁铁共生,矿石易选,综合利用价值较高,其矿床地质特征见表J.2.此类矿床还有少数岩浆期后接触交代,热液充填和伟晶岩型矿床,但它们规模较小,品味变化大,一般不具工业意义。
此外属岩浆分异作用形成的碳酸岩型磷灰石矿床,在我国有一定线索,是今后值得注意寻找的内生磷灰石矿床。
J.4变质----磷灰石岩矿床主要产于远古宙和太古宙的变质岩层内,规模较大,与内生磷灰石矿床相比,磷灰石含量较高,颗粒偏细。
磷灰石矿石中的有害杂质是碳酸镁(钙),经选矿后易进入精矿中,不利生产高效肥料。
该类矿床前景广阔,按成因可分为沉积变质与变
质交代两个亚类,其矿床地质特征见表J.3
表J.1外生-沉积磷块岩矿床分类表
亚含矿岩石矿体一矿石矿物矿石类型伴(共)生矿石质量矿床规模矿床实例
类层位组合般特征矿产(P2O5质量分数)
及技术加工性能
寒武系下统、震旦系上统;;;硅猛质白云岩-黑色页岩-磷块岩;;;矿体大多产于含磷岩系下部,一般1-2层,厚度较大,分布稳定;;;隐-显微晶质磷灰石、玉髓、石英、燧石、方解石、白云石、海绿石、长石、炭泥质物;致密块状、条带状、粒状;硅质及硅酸盐型、碳酸盐型;碘、钾、铀、稀土、氟、氯;
大多为中低品味矿石,少数为高品位矿石,P2O58%-38%。
其中<24%的硅钙镁质矿石属难选矿;巨大-中型;云南昆明、湖北荆襄、湖南浦市、贵州开阳、四川马边、江西朝阳。
生泥盆系下统;高岭石粘土岩-铝磷酸盐岩-磷块岩;矿体产于含磷岩系底部,一般含矿一层,厚度变化大,受古岩溶侵蚀面控制;隐-显微晶质磷灰石、硫磷铝锶矿、水云母、白云石、方解石、黄铁矿、海绿石;
砾状;致密块状、角砾状;铝磷酸盐、硅酸盐型;硫磷铝锶矿、碘、稀土、氟;磷块岩品位30%左右,为高铁铝矿石。
硫磷铝锶矿品16%-18%,为难选矿;大-中型;四川什。
寒武系下统;长石粉砂岩、细砂岩-磷块岩-砂质粘土岩-白云岩;矿体产于含磷岩系下部,一般含矿一层,局部两层,厚度较大,分布较稳定;隐-显微晶质磷灰石、钾长石、石英、绿泥石、白云石、黄铁矿、褐铁矿;
碎屑砂状、粒状、条带-条纹状、块状;混合型;钾;含钾磷块岩为中的品位矿石,一般13%-25%含K2O3%-7%是难选矿,但可直接烧制钙镁磷钾;大-小型;四川汉源。
寒武系下统;海绿石石英砂岩-杂色页岩-沙砾状磷块岩;矿体产于含磷岩系底部,一般含矿一层,厚度薄较稳定;隐-显微晶质磷灰石、玉髓、石英、方解石、白云石、黄铁矿、海绿石;沙砾状、饼砾状、结核状;硅质及硅酸盐型;铀、稀土、钒、碘;多属中低品位硬度大的石英质矿石,品位10%-20%,因碎矿困难,属难选矿石;中-小型;安徽凤台、河南鲁山、山西、山西芮城、宁夏苏峪口。
二叠系下统,寒武系下统、震旦系上统;硅质岩-硅质页岩-透镜状-结核状磷块岩;不稳定分布的透镜状-结核状矿体;隐-显微晶质磷灰石、石英、玉髓、粘土质、有机质、黄铁矿;结核状透镜状;硅质及硅酸盐型;硅藻土、石煤、钒、锶、镍、钼、钾、氟;大部分为10%-30%的中、低品位矿石;小型;江苏栖霞山、广西三江、浙江中余、贵州天柱、湖南怀化;
物
化
学
沉
积
型
风化淋滤残积型;*****;含磷锰土-含磷亚砂(粘)土—土状磷块岩;不稳定分布的似层状、透镜状矿体,矿体形态受基岩侵蚀面控制;隐-显晶质磷灰石、银星石;主要为土状、砂状。
次为块状、角砾状;硅质及硅酸盐型,混合型;*******;磷品位14%-30%含铁铝高,属难选矿石;中-小型;湖南黄荆坪、广西邑隆。
表J.2 内生—磷灰石矿床分类表
表J.3 变质----磷灰石岩矿床分类表。