磷化合物原料的介绍

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磷化合物生产原料的有关介绍
周泳行
(贵州工业职业技术学院贵州贵阳 550008)
摘要:磷是重要的化工原料,也是农作物生长的必要元素,工业用磷必须大
量从磷矿中提取,用于制造黄磷、赤磷、磷酸、磷肥、磷酸盐。

英文名为PHOSPHATE ROCK 。

分子式:3Ca3(PO4)2CaR2。

磷作为作物生长的三大必须元素之一,对农业的发展和粮食的增产,保证人民生活水平的提高具有重大的作用。

随着经济全球一体化进程的加快和近年来我国磷化工行业的蓬勃发展,作为磷化工产品生产的重要原料——磷矿资源的需求也与日俱增,
关键词:原料磷矿资源
Abstract: the phosphorus is important chemical raw materials, is also one of the essential elements crop growth, industrial use must be a lot of phosphate phosphorus from extraction, is used to make yellow phosphorus, red phosphorus and phosphorus fertilizer, phosphoric acid, phosphate. English called PHOSPHATE ROCK. Molecular formula: 3 Ca3 (PO4) 2 CaR2. Phosphorus as crop growth must be one of the three major elements, to the agricultural development and food production, ensure that the improvement of people's living standard has the significant role. With the quickening of the process of economic globalization and the phosphorous chemical industry in China in recent years of booming development, as phosphorus chemical products production and important raw materials--phosphate resources was growing demand,
Keywords: raw material phosphate resources
前言:磷矿石是磷化工的基础原料,磷化工则主要包括磷肥和磷酸盐两个子行业。

世界上磷矿石的消费结构中,约70%左右用于农业,其余用于提取黄磷、磷酸及制造其他磷酸盐。

而中国的磷矿主要用于生产磷肥。

[1]
磷矿石多产于沉积岩,也有产于变质岩和火成岩,除个别情况外,矿物中的磷总
是以正磷酸盐形态存在,磷的主要矿物为磷灰石。

磷灰石根据所含化学成分的不同,常分为:
碳氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2,分子量:294;
氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2,分子量:388;
氯磷灰石3Ca3(PO4)2CaCl2,分子量:421;
氢氧磷灰石Ca5(PO4)3OH,分子量346;
碳磷灰石Ca10(PO4)6(CO3),分子量1030;
磷的物理性质: 游离态磷有白磷、红磷和黑磷三种同素异型体.
白磷 : 分子是由四个磷原子构成的正四面体. 键角60. 白色蜡状, 因常带有黄色, 有叫黄磷. 难溶于水, 易溶于非极性溶剂如CS2,有剧毒(0.01g―0.06g 致命),着火点40℃所以少量的白磷保存在冷水;
红磷 : 复杂的大分子, 结构尚未完全清楚, 但已知其结构中有磷原子构成的环和链,棕红色粉末,基本无毒,常压下加热则升华为磷蒸汽, 遇冷凝结为白磷,难溶于水和二硫化碳等;
黑磷 : 黑色有金属光泽的晶体, 它是用白磷在很高压强和较高温度下转化而磷成的, 使用价值不大。

我国磷矿资源比较丰富,已探明的资源储量仅次于摩洛哥和美国,居世界第3位。

云南、贵州、四川、湖北和湖南5省是我国主要磷矿资源储藏地区,储量达98.6亿t,占全国总储量的74.5%。

采矿方法:我国磷矿的开采方式分为地下开采和露天开采两大类;地下开采约占开采总产量的60%,其采矿方法主要为空场法和崩落法,如贵州开磷(集团)公司采用锚杆护顶分段空场法。

露天开采有代表性的大中型矿山是云南磷化学工业(集团)公司、昆阳、晋宁磷矿、湖北黄麦岭磷化工集团公司、贵州瓮福、湖北荆襄大峪口磷矿,约占磷矿总产量的40%。

选矿工艺:继直接浮选工艺后,我国又相继开发了沉积磷块岩的焙烧消化、擦洗脱泥、反—正(正—反)浮选、重介质等选矿富集工艺。

在这些技术中,直接浮选、反浮选、擦洗脱泥、重介质分选已成功地应用【2】
磷矿:资源稀缺性体现,价格高企
.磷化工行业概述
未来富矿供应趋紧,中低矿将成主流。

——目前由于小矿众多,导致回收率只有50 %左右。

随着资源紧张,资源向大型矿山企业集中,回采率有可能提高,到目前大矿正规开采的75%~80 %水平。

据此对我国磷矿资源可利用年度估算。

全部利用现有的富矿(P2O5≥30
中国磷矿资源比较丰富,已探明资源总量仅次于摩洛哥,位居世界第二位。

截止2002年底,中国共有磷矿产地447处,其中大型72处,中型137处,分布在27个省、市、自治区,资源总量127.32亿t,其中基础储量40. 54亿t,基础储量中可采储量只有2.11亿t,中国磷矿资源虽然较多,但是可利用的基础储量仅占资源总储量的24% ,而难以利用的资源量占76% ,可开采矿只能采至2020年。

中低品位矿多,富矿少。

我国磷矿平均品位16.95%,P2O5大于30%的富矿储量只有10.69亿t,仅占总储量的8.12%,绝大部分磷矿属中低品位矿石,而且80%左右是沉积型胶磷矿,需经选矿富集才能作为高浓度磷酸盐的原料。

P2O5大于30%
的富矿工业储量集中分布在5个省份,所占比例分别为:云南35.86%;贵州45.52%;湖北9.87%;四川6.82%;湖南1.91%。

湖北富矿储量的96%集中在宜昌磷矿,其一级品夹在上贫矿和下贫矿之间,厚度约1.7m,虽可采取选择性开采,但不仅数量有限,质量也难保证,而且会造成资源严重损失;云南富矿采出品位达到30%以上的只有滇池地区磷资源,而滇池富矿大都是风化矿,需要擦洗脱泥处理;贵州富矿的97%在开阳磷矿和瓮福磷矿,其中富矿地质品位P2O5仅稍高于30%,采出品位约28%,MgO含量还远远超出酸法制肥料的要求,仍要选矿。

因此,从应用看,国内采出品位大、可以直接供酸法制肥用的真正富矿资源主要在开阳磷矿,加上息烽磷矿合计地质储量不足3亿t。

分布集中,地理分布不均衡,运输不便。

贵州、云南、湖北、四川和湖南5个省份拥有的磷矿资源储量占全国的75%。

查明资源储量中P2O5品位30%以上的富矿石储量几乎全都集中这5个省内。

主要分布在以下8个区域:云南滇池地区,贵州开阳地区、瓮福地区,四川金河—清平地区、马边地区,以及湖北宜昌地区、胡集地区、保康地区.尤其是贵州开阳,33%品位以上优质矿的储量占全国优质矿储量的78%,然而,我国北方和东部地区可供利用的磷矿资源很少,从而形成南磷北运,西磷东运的格局。

磷矿资源分布不均衡导致运输和利用不便,以上5省除宜昌濒临长江之外,云南和贵州都是内陆高原,运输极为不便。

【3】
我国磷矿石品味含量低下
在我国湖北、湖南、四川、贵州和云南是磷矿富集区,5省份磷矿已查明资源储量135亿吨,占全国的76.7%。

北方地区和东部地区磷矿资源稀缺,需要大量买进磷矿石和磷肥。

不过,我国虽然位列四大磷矿石产地之一,但品位含量却不高。

世界磷矿的总体品位在5%~40%之间,大部分国家的磷矿石品位都在30%左右,而我国富矿品位仅在28%~33%,全国磷矿石平均品位只有17%,可开采储量平均品位为23%,是世界上矿石平均品位最低的国家。

磷矿石开采年限不足20年
目前全球磷矿石主要集中在中国、美国、摩洛哥、俄罗斯4个国家,年产量均达到1000万吨以上,占世界总产的68%。

如果按照目前的资源消耗速度,美国、俄罗斯两国现有资源仅能利用30年和20年。

而在国内,目前保有磷矿资源储量为168亿吨,其中资源量127亿吨,基础储量41亿吨。

在基础储量中,可开采量只有21亿吨。

按照我国采富弃贫的开采模式,目前我国磷矿的保证开采年限不足20年【4】
参考文献
【1】《资源禀赋型磷化工或将显著受益磷矿限采》财讯 2011年08月03日
【2】磷化工概述(兼谈兴发集团) 2008-02-17
【3】磷化工在磷资源下实现联合——中华磷化工网
【4】《磷资源日趋枯竭我国磷化工企业迎利好》慧聪化工网
2011年08月29日。