磷矿尾矿的综合利用

合集下载

磷肥生产中的磷矿资源利用效率提升方法

磷肥生产中的磷矿资源利用效率提升方法

磷肥生产中的磷矿资源利用效率提升方法磷肥是农业生产中必不可少的肥料,而磷矿是磷肥的主要原材料之一。

然而,由于磷矿资源有限,磷矿资源的合理利用成为磷肥生产过程中需要思考和解决的一个问题。

本文将探讨磷肥生产中磷矿资源利用效率的提升方法。

一、磷矿资源的勘探和储量评估为提高磷矿资源的利用效率,首先需要进行充分的勘探工作,以确定磷矿资源的准确储量。

通过勘探可了解磷矿层的分布情况、磷矿层的质量和厚度等信息,有助于合理利用磷矿资源。

此外,还需要对磷矿资源的储量进行定期评估和监测,以便及时调整磷肥生产计划。

二、磷矿资源的开采技术和设备改进在磷矿资源的开采过程中,要注重提高磷矿资源的回收率和利用效率。

可以通过引进先进的开采技术和设备,如高效回收设备、细化磨矿设备等,以提高磷矿资源的回收效率和利用水平。

此外,还要采取合理的采矿方案,避免磷矿资源的浪费和损失。

三、磷矿资源的加工和选矿技术改进磷矿资源一般需要经过加工和选矿才能获得高质量的磷矿产品。

为提高磷矿资源的利用效率,可采取以下改进措施:1. 优化选矿工艺:通过改进选矿流程、增加选矿设备的使用、优化选矿剂配方等方式,提高磷矿的选择性和回收率。

2. 引进新技术:如重介质选矿、浮选、重力选矿等,利用磁选、电选等方法进行细粒磷矿的脱水、脱硫等处理,提高磷矿资源的利用率。

3. 循环利用废弃物:对选矿过程中产生的尾矿、废弃渣、废水等进行回收和利用,减少磷矿资源的浪费。

四、磷矿资源的转化利用在磷肥生产中,磷矿资源可以通过化学反应转化为磷肥产品。

为提高磷矿资源的利用效率,可通过以下方式进行转化利用:1. 磷矿资源的合理配比:在磷肥生产中,根据不同种类的磷矿资源特性和肥料生产的要求,合理选择和配比磷矿资源,使其得到最大的利用效率。

2. 资源综合利用:探索和开发磷矿资源的多种利用途径,如磷酸盐肥料、磷酸石膏、磷化工产品等,提高磷矿资源的资源综合利用效率。

3. 磷矿资源的精细化加工:将磷矿资源进行精细化加工,获得高纯度的磷源,进一步提高磷矿资源的转化利用效率。

我国磷尾矿综合利用现状及发展

我国磷尾矿综合利用现状及发展

我国磷尾矿综合利用现状及发展孙娜【摘要】针对我国磷矿开采过程中产生的大量磷尾矿,阐述了磷尾矿的综合利用现状及意义,指出磷尾矿综合利用的必要性和提高资源利用率的重要性,并系统介绍了我国磷尾矿的综合利用途径.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】2页(P2-3)【关键词】磷矿尾矿;综合利用;意义;途径【作者】孙娜【作者单位】河北化工医药职业技术学院河北 050026【正文语种】中文【中图分类】T我国磷矿资源比较丰富,目前每年的磷矿石产量在6000万吨以上,磷矿储量位居全球第二位。

虽然我国磷矿资源储量丰富,但是高品位的磷矿储量相对较少,如果仍按照目前“采富弃贫”的开采模式进行下去,20年后我国磷矿石将会开采殆尽。

磷矿是不可再生资源,过量的开采既会造成资源的日益枯竭,也会造成大量废弃矿石的堆积,因此,对于含磷量较低的磷矿的综合利用迫在眉睫。

磷尾矿是磷矿经过选矿后剩余的固体废弃物,属于品味较低的磷矿。

选矿后剩余的大量磷尾矿如果不加以回收利用,既会造成环境的污染,也会导致资源浪费。

磷尾矿主要化学成分为氧化钙、氧化镁和二氧化硅等,其中氧化钙含量达到32%左右,氧化镁含量达到18%左右。

磷尾矿中还含有一定量的五氧化二磷以及少量的三氧化二铁,因此,磷尾矿的综合利用既可以回收大量的钙、镁、磷资源,又能减少环境污染和资源浪费。

面对磷矿资源的日益匮乏以及环境保护的要求,将磷尾矿回收利用显得尤为重要。

1.磷矿尾矿概况(1)磷矿的分布现状及磷尾矿的产生我国磷矿资源相对丰富,主要分布在云南、贵州、湖北、湖南、四川等地区,具有明显的地域性。

虽然资源丰富,但磷矿石品味相对较低,约有近一半的磷矿石的品味在19%以下,富矿含量相对偏少。

除少量富矿可以直接作为生产高效磷肥的原料外,大量的中低品味磷矿石需要经过选矿富集以后才能更加经济利用。

工业上通常采用直接浮选法、反浮选、正反浮选等工艺进行选矿,在化学浮选过程中会产生大量的磷尾矿。

磷矿尾矿品位

磷矿尾矿品位

磷矿尾矿品位全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:磷矿是一种重要的矿产资源,主要用于生产磷肥和其他磷化工产品。

磷矿的品位是指磷矿中含有磷酸盐的量,品位越高,代表磷矿中的有效磷含量越高,生产磷肥所需的工艺过程也会更加简便和经济。

而磷矿尾矿则是指从磷矿提炼过程中产生的废弃物,尾矿中残留的磷酸盐含量通常较低,需要进行处理和综合利用。

磷矿尾矿的品位通常较低,主要原因是在磷矿的提炼过程中,磷酸盐会随着其他矿物一起进入尾矿中,而磷矿的提炼过程通常会选择性地提取磷酸盐,导致尾矿中残留的磷酸盐含量较低。

磷矿尾矿中还有一些其他的有害物质,比如重金属和放射性元素,这些物质如果随意排放或未经处理就可能对环境和人类健康造成危害。

为了充分利用资源并保护环境,需要对磷矿尾矿进行综合利用。

一种常见的处理方式是将磷矿尾矿与其他含有磷酸盐的物质混合,并经过一系列工艺过程来提取磷酸盐。

这样可以有效提高磷矿尾矿的品位,实现资源的再利用。

也可以将磷矿尾矿用于土壤改良和植物营养补充,通过植物吸收磷酸盐来减少尾矿对土壤和水源的污染。

除了提高磷矿尾矿的品位外,还需要对尾矿中的有害物质进行处理。

一种常见的方法是采用化学处理技术,通过添加特定的化学药剂来沉淀和去除重金属和放射性元素。

也可以采用物理方法,比如通过沉淀结晶、过滤和吸附等技术来清除有害物质。

通过综合利用和处理,可以有效减少磷矿尾矿对环境的影响,实现循环利用和资源化利用。

磷矿尾矿的品位虽然较低,但通过合理的处理和综合利用,可以实现资源的最大化利用和环境的保护。

未来,随着科技的不断发展和环保意识的增强,相信磷矿尾矿的处理和综合利用技术会越来越完善,为实现可持续发展和绿色发展提供更多可能性。

第二篇示例:磷矿尾矿品位是指磷矿在经过提炼和加工后剩余的矿石中所含有的磷含量的比例。

磷矿是一种重要的工业原料,广泛应用于农业和化工行业,是农业肥料和化肥的主要原料之一。

磷矿尾矿品位直接影响着磷矿的价值和利用率,因此对磷矿尾矿品位的提高具有重要意义。

磷矿的开发利用现状及发展趋势

磷矿的开发利用现状及发展趋势

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟磷矿的开发利用现状及发展趋势我国选矿工作者对沉积型的不同类型磷矿进行了大量的研究工作,取得了较大的进展,制定了各类型的选矿工艺流程,使工艺流程日超完善、合理、成熟。

有些矿区已产生了较好的经济效益。

但大多数矿山、特别是沉积型磷矿的研究仍处在半工业性试验阶段。

近年来我国选矿科研工作所取得的新进展概述如下:(1)硅质型磷矿:这类矿脉石主要是石英、玉髓之类的硅质矿物,它与磷灰石可浮性差距大。

虽然磷矿粒度微细,一般情况下仍比较好选。

常用药剂为碳酸钠、水玻璃、氧化石腊皂。

工艺较简单、指标也较高,但磨矿粒度较细,相对能耗也高。

(2)钙质型磷矿:脉石主要为方解石、白云石,其选矿难度相对要小点。

科研工作者制定了以下流程方案。

①反浮选:即抑制磷、浮选钙质。

用硫酸调矿浆pH 值,磷酸抑制磷灰石,氧化石腊皂浮白云石、方解石。

②焙烧——消化法:原矿破碎到一定粒度时,在1000℃下焙烧,熟料用水消化、分级。

粗级别即为磷精矿。

焙烧烟气中可回收碘,CO2 气体返至含石灰乳的尾矿浆,以中和石灰乳,生成碳酸钙排至尾矿场。

此工艺可获得高品级磷精矿,含P2O538%,回收率达97%。

③光电选:当采矿中混入钙质围岩、以及矿石本身有较粗的钙质矿物时,可采用光电选预选出部分钙质矿物,减少了下一步的磨矿负荷。

(3)硅—钙质沉积磷块岩这类型选矿难度最大,是我国选矿工作者一直攻克的难关。

因此研究工作比较深、比较广。

有些矿区已使用了新技术,并取得了较好效果。

但大部分仍处于研究阶段,或半工业性阶段。

近年来科研新进展概述如下。

①反—正浮选:先选出钙质矿物,然后选磷矿。

在H2SO4 介质中用脂肪酸浮钙质矿,用磷酸或P201 抑制磷灰石。

然后再选磷灰石。

此工艺实现了较粗磨条件下的常温浮选,浮选温度可降至9℃。

另一方面,钙质和磷矿都含有同名离子—Ca++,用脂肪酸类辅收剂。

尾矿综合利用项目可研报告

尾矿综合利用项目可研报告

尾矿综合利用项目可研报告一、项目概述随着矿产资源的日益减少,尾矿综合利用作为一种有效的资源化利用手段,得到了广泛的关注和应用。

本项目旨在利用尾矿资源,实现综合利用,达到资源节约、环境友好的目的。

二、项目背景尾矿是矿山生产中产生的副产品,通常含有一定的金属矿物及其他杂质。

传统上,尾矿被视为废物,被丢弃在矿山附近地表或堆放在堆场,给环境带来了严重的污染和安全隐患。

同时,尾矿中所含有的金属矿物资源没有得到有效的利用,造成了资源的浪费。

三、项目目标本项目旨在通过综合利用尾矿资源,达到以下目标:1.实现尾矿资源的有效利用,降低资源浪费;2.减少尾矿对环境的污染,保护生态环境的可持续发展;3.提升尾矿综合利用技术水平,促进矿山可持续发展。

四、项目内容与规模本项目主要包括以下内容:1.尾矿资源调查与评估:对当前矿山中的尾矿资源进行调查和评估,明确可利用资源的种类和数量。

2.尾矿综合利用技术研发:研发适合本矿山尾矿的综合利用技术,包括尾矿降浓、提取有用金属矿物等。

3.设备更新与建设:根据研发成果,更新现有设备或建设新的设备,以实现尾矿的有效利用。

4.环境治理工程:对已堆放的尾矿进行环境治理,减少对周边环境的污染。

项目规模为每年处理尾矿100万吨,利用率达到90%以上。

五、投资估算与资金筹措本项目总投资估算为2000万元,资金筹措方式包括自筹资金、银行贷款、引入合作伙伴等。

六、经济效益分析1.尾矿综合利用项目的年产值预计达到5000万元。

2.税收贡献约为800万元。

3.利润预计为1500万元,投资回收期为3年。

七、社会效益分析1.实现尾矿资源的有效利用,保护了矿山资源,降低了资源浪费;2.减少尾矿对环境的污染,改善周边生态环境;3.创造就业岗位,提升当地居民的生活水平;4.推动矿山可持续发展,促进区域经济的发展。

八、风险分析与对策1.技术风险:针对尾矿综合利用技术的不成熟,需要加大研发力度,引进专业技术人才,确保技术的稳定可靠。

我国磷矿资源的开发利用现状及发展战略

我国磷矿资源的开发利用现状及发展战略

我国磷矿资源的开发利用现状及发展战略近年来,我国磷矿资源的开发利用得到了极大的重视和推动。

磷矿是我国重要的战略矿产资源之一,对于农业生产、化肥生产和工业发展具有重要的意义。

本文将就我国磷矿资源的开发利用现状进行分析,并提出相应的发展战略。

我国磷矿资源的开发利用已取得了一定的进展。

我国是世界上最大的磷矿资源拥有国之一,磷矿储量居世界第二位。

我国的磷矿主要分布在云南、四川、贵州、湖南等地,其中云南省是我国最大的磷矿生产地之一。

我国磷矿的品位较低,资源贫瘠,开采难度较大,但随着技术的进步和资源的逐渐枯竭,磷矿资源的开发利用已成为我国矿产资源开发的重要方向之一。

在磷矿资源的开发利用方面,我国已经建立了一套完整的磷矿开发体系。

首先是磷矿的勘探和评价工作,通过地质勘探、地球物理勘探、地球化学勘探等手段,探明磷矿的储量和品位。

其次是磷矿的开采和加工工作,通过露天开采、地下开采等方式,将磷矿从地下取出,并进行磷矿的粉碎、选矿、浮选等工艺,提高磷矿的品位和利用率。

最后是磷矿的利用工作,将磷矿转化为磷酸盐肥料、磷化工产品等,用于农业生产和工业发展。

然而,我国磷矿资源的开发利用仍面临一些问题和挑战。

首先是磷矿资源的储量逐渐减少和品位下降的问题。

由于长期的开采和利用,我国磷矿资源的储量逐渐减少,品位也在不断下降,这给磷矿的开发利用带来了一定的困难。

其次是磷矿的安全和环保问题。

磷矿的开采和加工过程中会产生大量的废弃物和尾矿,对环境造成污染,同时也存在矿山安全隐患,这需要加强磷矿的环境保护和安全管理。

另外,磷矿的利用效率也需要进一步提高,目前我国磷矿的利用率较低,需要通过技术创新和管理改进,提高磷矿的综合利用效益。

为了解决上述问题,我国磷矿资源的开发利用需要采取一系列的发展战略。

首先,要加强磷矿资源的勘探和评价工作,通过加大投入和技术创新,探明更多的磷矿储量,提高磷矿的品位。

其次,要加强磷矿的开采和加工技术研究,通过引进和创新技术,提高磷矿的开采效率和加工品位。

中低品位磷矿综合利用研究进展

中低品位磷矿综合利用研究进展

中低品位磷矿综合利用研究进展中低品位磷矿是指磷矿石中的磷含量较低的矿石。

磷矿石是磷酸盐矿石的总称,它是农业生产的重要原料,被广泛应用于化肥、畜牧饲料、食品添加剂等方面。

随着高品位磷矿石资源的逐渐枯竭,对中低品位磷矿综合利用的研究逐渐受到关注。

本文将从权衡研究成果与未来发展方向两个方面对中低品位磷矿综合利用的研究进展进行讨论。

一、权衡研究成果1.磷矿石资源开发技术的提升。

随着科技的进步,磷矿石中磷含量低的矿石也可以通过一系列技术手段提高磷的含量,例如重力选矿、浮选、磁选等,使磷矿石的品位得到提高。

2.磷矿石资源综合利用的研究。

磷矿石中除了磷酸盐之外还含有一定的杂质,这些杂质造成了磷资源的浪费。

因此,研究者开展了对磷矿石资源中杂质的分离、提取等技术的研究,使磷资源的利用率得到提高。

3.农业废弃物的磷资源化利用。

农业废弃物中含有大量的磷元素,利用这些资源进行磷肥的制备可以提高资源的利用效率,并减少对矿石资源的依赖。

因此,研究者对农业废弃物中的磷元素进行了提取、成分分析等方面的研究,为农业废弃物的磷资源化利用提供了技术支持。

二、未来发展方向1.磷资源的低碳高效利用。

当前,我们正处于低碳经济的发展时期,因此研究者应该在磷资源的利用过程中考虑环境因素,并努力开发出低碳高效的利用技术。

2.循环经济的发展。

磷资源的开采和利用过程中产生了大量的废弃物,这些废弃物包含了磷酸盐等有价值成分。

因此,我们需要开发技术对这些废弃物进行再利用,实现磷资源的循环利用,从而减少对矿石资源的需求。

3.磷资源的高效提取技术研究。

目前提取磷资源的方法主要依靠化学提取技术,这些技术存在着工艺复杂、成本高等问题。

因此,我们需要开发出更加高效、经济、环保的磷资源提取技术,提高磷资源的利用率。

4.磷资源研究的国际合作。

磷资源的开采和利用是一个全球性的问题,各国之间应该加强合作,共同开展磷资源的研究和利用。

通过共享科研成果和资源,可以更好地解决磷资源的可持续开发和利用。

尾矿综合利用现状调查及其意义

尾矿综合利用现状调查及其意义

收稿日期:2009-06-26作者简介:杨国华(1975-),男(汉族),河北秦皇岛人,河北省矾山磷矿选矿厂工艺主管,助理工程师。

尾矿综合利用现状调查及其意义杨国华1 郭建文2 王建华3(11河北省矾山磷矿,河北涿鹿075641;21河北省新烨工程技术有限公司,河北张家口075100;31武安市冶金矿山管理局,河北武安056300) 摘要:分析了我国尾矿资源的特点,概述了尾矿综合利用的途径及现状。

指出尾矿综合利用是矿山可持续发展的必然选择,深入开展尾矿综合利用的研究和生产,可获得较好的经济和社会效益。

关键词:尾矿;综合利用;经济效益中图分类号:TD 92614 文献标识码:B 文章编号:1671-8550(2010)01-0055-030 引言矿产资源是人类赖以生存的重要生产资料之一,其主要特点是不可再生和短期内不可替代性。

矿产资源是我国工业发展的基础原料,目前我国90%以上的能源和约80%的工业原料来自矿产资源,每年投入国民经济运转的矿物原料超过50亿t 。

随着我国工业化的迅速发展,矿产资源的需求将日益增加,但在矿产资源开发生产过程中,资源损失和浪费非常严重。

因此,有效、合理的利用矿产资源是矿山可持续发展的必然趋势。

矿产资源的开采必须经过破碎、磨矿、分选等多道工序才能选出精矿,在此过程中必然会排出大量尾矿。

世界各国每年采出的金属矿、非金属矿、煤、粘土等高达100亿t 以上,排出的尾矿量约50亿t ,以有色金属矿山累计堆存的尾矿为例,美国达到80亿t ,前苏联为41亿t 。

目前我国发现的矿产有150多种,开发了8000多座矿山,累计生产尾矿5917亿t ,占地8万ha 以上,而且每年仍以310亿t 的速度在增长[1]。

尾矿不仅占用大量土地,而且给人类生产、生活带来严重污染和危害,现已受到全社会的广泛关注。

随着矿产资源的大量开发和利用,矿石日益贫乏,尾矿作为二次资源再利用备受关注[2~4]。

近年来我国开始重视尾矿的再利用,但由于我国共生、伴生的综合矿较多,自然禀赋差,开发利用率不高,加上选矿设备陈旧、自动化管理水平和有用矿物回收利用率均普遍较低。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

四川化工职业技术学院毕业论文磷矿尾矿的综合利用学生姓名:***学号:**********年级专业:2012级应用化工技术指导教师:四川•泸州提交日期:2015年5月目录1. 引言 (3)2. 磷矿尾矿概述 (4)2.1磷矿尾矿的危害 (4)2.2磷矿尾矿的主要成分 (5)2.3 磷矿的伴生资源 (5)3. 磷矿尾矿的综合利用途径 (5)3.1盐酸法处理磷矿 (5)3.2磷矿窑法制磷酸 (6)3.3磷矿尾矿的新药剂再浮选 (8)3.4磷矿尾矿制备水泥 (8)3.5制备建筑用砖 (9)3.6 制备微晶玻璃 (9)3.7磷矿尾矿的其他利用 (10)4. 结语 (10)参考文献 (11)致谢 (13)磷矿尾矿的综合利用摘要:针对目前磷资源日渐枯竭的世界性问题,根据中国目前磷矿品位繁复的现状,加强利用磷矿尾矿,扩展磷矿资源可利用范围,是解决磷资源匮乏的当务之急。

提出了利用磷矿生产优质磷酸,介绍了国内外盐酸法、窑法的情况。

并介绍了国内外磷矿尾矿综合利用的研究进展,磷矿尾矿利用对于改善生态环境、提高资源利用率的重要性,并提出磷矿浮选尾矿加工利用的途径。

关键词:磷矿尾矿;综合利用1.引言磷是地表圈内参与生物代谢的重要元素之一。

据统计,我国磷资源丰富,居世界第四位,但多数品位不高。

以我国为例,截止2010年的地质调查、详查资料表明,磷矿矿石总储量约为168亿吨,ω(P2O5)的平均值为16.9%,但其中能够满足现行采矿和生产所需指标要求的真正可利用矿产资源量(即基础储量)仅为约40亿吨,富矿(品味>30%)储量11亿吨,仅为8%。

在每年5000多万吨的磷矿使用量的情况下,我国的高品位磷矿只能保证我国未来20年的使用。

目前我国磷矿资源要保障我国化肥及相关企业的磷矿供应持久,必须充分利用中低品位磷矿,但开发利用中低品位磷矿尚有许多问题需要解决。

采用传统选矿和湿法浸出方法富集磷的成本过高,难以实现工业化生产,其利用价值不大。

另外,我国还有大量的选磷尾矿(ω(P2O5)为8%左右)。

这些磷资源都有待回收利用。

众所周知,磷是植物生长必需的营养元素之一。

但是我国有74%的耕地土壤缺磷,即我国耕地土壤有效磷的质量分数小于l0×10-6的面积占耕地总面积的74%。

土壤中95%以上的磷为无效磷形式,植物很难直接吸收利用,大部分磷与土壤中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+结合,形成难溶的螯合磷酸盐,使得施入磷肥的当季作物利用率很低。

而提高磷的利用率一直是农学家关注的问题。

人们早就发现,生物和微生物能分泌出有机酸,这些酸既能够降低系统的PH值,又可以与铁、铝、钙、镁等离子结合,从而使难溶性磷酸盐溶解,也就是说,生物与微生物在磷的代谢过程中发挥了很大作用。

在生物或微生物的作用下,某些不溶性磷源——无机磷(磷酸三钙、磷酸钙、磷酸钛、羟基磷灰石、氟磷灰石、磷块岩)或有机磷(肌醇六磷酸钙、磷酸甘油钙、卵磷脂、已糖单磷酸脂等)都可以转化为植物可以吸收的可溶性磷源。

从而为我们提供了一条利用生物工程的方法来合理利用低品位磷块岩矿石的新途径。

在许多磷资源比较贫乏的国家,例如印度等国,开展利用生物或微生物直接从低品位磷矿制取磷肥,或者利用生物效益改良土壤,促进土壤中有机磷的分解,以加强植物吸收。

诸如此类的研究十分活跃。

综上所述,生物和微生物的解磷作用能将磷矿或土壤中不溶磷源转化为水溶性或枸溶性磷源,而且还能促进作物的生长。

从而提供了一种大规模利用低品位磷矿的新途径。

前人的研究大都侧重于改良土壤,个人认为在前人研究的基础之上,利用低品位磷矿,采用生物选矿、冶金化工一体化的方式,直接用矿石生产磷肥。

首先有针对性地选择典型低品位磷矿区,例如什邡金河磷矿区。

然后在矿区的矿石和矿坑中,分离我们所需要的菌株和菌种,将这些天然菌种培育驯化,再接种回原矿。

矿石的浸出和发酵可在原地或地下进行,不破坏或尽可能少破坏地表植被,对生态保护起到积极作用。

当今,磷矿资源日渐枯竭已成为世界性的问题。

中国磷矿储量占世界第二位(仅次于摩洛哥),但与世界有关国家相比,在矿石质量、可选性和磷矿石开采等方面都有较大的差距,可供加工利用的磷矿石的基础储量相对较低,只有40亿吨,中、低品位矿多,其中P2O5,质量分数大于30%的富矿仅为11.亿吨。

中国磷矿石P2O5,平均质量分数为17%左右,绝大部分磷矿必须经选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求。

按目前开采磷矿石速度,如果全部利用质量分数为30%的富矿仅能维持20年左右,未来将被迫开采成本更高的资源。

因此,如何合理开发利用中国大量的低品位磷矿,是磷肥和磷化工行业迫切需要解决的重要问题。

2.磷矿尾矿概述选矿的目的在于对各矿山不同类型的矿石进行多方案的充分对比实验。

磷矿在开采和生产磷精矿的同时,会产生大量的尾矿砂。

这些尾矿砂主要来自于选矿提取精矿以后剩下的尾渣,属工业固体废弃物中的矿业固体废弃物。

2.1磷矿尾矿的危害目前,我国磷矿尾矿的综合利用率仅为7%左右,大量的尾矿只能长期堆放在尾矿库。

有些边远地区的乡镇矿山选厂甚至直接将尾矿排放到自然场地之中。

即使排放到尾矿区的尾矿也会对矿区周围环境造成了严重的影响。

主要表现在:尾矿在受到腐蚀时,以及某些进入尾矿中的可迁移元素发生化学迁移时,将会对大气和水土造成严重的污染,并导致土地退化,植被破坏甚至直接威胁到人畜的生存;尾矿库区表面产生的粉尘可以恶化周围地区的卫生条件;尾矿中的有关成分以及残留的选矿剂也对生态环境造成严重的危害。

目前,我国因尾矿造成的污染面积达百万亩,间接污染土地面积1000多万亩。

2.2磷矿尾矿的主要成分以四川某大型矿区磷矿为例,该磷矿属于硅钙质沉积磷块岩矿矿床,擦洗矿为上层的风化矿,由于风化程度高,碳酸盐矿物大量流失,使得磷酸盐和硅酸盐相对富集。

根据原矿的化学多元素的分析结果可以得出:原磷矿矿样主要是由磷酸盐、白云石和硅酸盐3种矿物组成,其矿物质量分数大致分别为55%、12%和28%,铁和铝等化合物含量比较少。

2.3磷矿的伴生资源1、稀土伴生磷矿四川西部分布了许多低品位磷矿,品位均在20%以下,发现磷矿伴生稀土。

在这一区域中磷矿采出品位约14%,储量约6亿t。

中国的稀土矿也正以惊人的速度消失,有关部门已对许多稀土矿山禁开以保护资源。

在这种情况下,发展对含稀土磷矿的综合利用具有重要的意义。

2、钾磷矿四川汉源含钾磷矿主要分布在水桶沟、富泉、市荥和椅子山4个矿区。

汉源磷矿中含微晶和隐晶型的氟磷灰石和一定量的微斜钾长石,此外还含有白云石、石英、绿泥石、褐铁矿和炭质等脉石矿物。

其中碳氟磷灰石单体颗粒细小,粒径微米级,且与细小的白云石等矿物密切混布。

碳氟磷灰石属低碳型,含CO:约0.5%~1.2%(质量分数),羟基一般显得较高。

晶碳氟磷灰石中含有镁、铁等杂质。

中国钾资源较为缺乏,开发利用这一类资源也是方向之一。

3.磷矿尾矿的综合利用途径3.1盐酸法处理磷矿盐酸法磷酸在20世纪60—90年代初风行,主要决定于盐酸来源及操作成本,中国生产大量硫基氮磷钾复肥,副产大量盐酸,在有些地区形成盐酸过剩,有推广应用前景。

国内外有许多关于盐酸法的研究结果。

盐酸分解磷矿得到的酸解液主要含CaCl 2,溶解度极大,一般需用有机溶剂,液一液萃取分离氯化钙。

虽然醇类对磷酸萃取能力并不好,但由于CaCl :产生的“盐析效应”可得到高纯度磷酸。

以色列矿业公司(IMI)于20世纪50年代末至60年代初,开发了利用醇类溶剂、液一液萃取分离磷酸和氯化钙的工艺,这项专利技术最早得到了工业化。

盐酸分解磷矿的主要化学反应式为:()2433455310CaCl HF PO H HCl PO F Ca ++→+酸分解料液在反应过程中温升一般为18~20℃。

因此,工业生产如在室温(25℃)下操作,则体系温度在40—45℃。

分解时间和分解率与分解液中固体残渣的沉降速度有关,当然残渣的沉降速度亦与矿种有关。

分解时间加长,残渣的沉降速率减慢。

分解时间在l0~15 min 较为合适。

盐酸分解磷矿的反应速度很快,故无须将矿石研磨过细。

从酸不溶物的分离方面考虑,一般研磨至通过1 mm 筛孔即可。

分解过程中逸出的气体主要是二氧化碳,并夹带一些氯化氢。

其数量以及它们产生的泡沫的稳定性与矿物的组成有关。

在反应器设计中,应考虑设置机械除泡沫装置。

对有机质含量较高的磷矿须在分解过程中添加消泡剂。

酸解后形成的酸不溶物的量因矿种而异,对一般标准工业磷矿而言,约占投入矿量的10%~11%(质量分数)。

分离不溶物的沉降稠厚器的沉降面积,每天每吨P 2O 52m 2基本满足分离的要求。

酸分解后的料浆添加少量的絮凝剂后进入沉降稠厚器。

分离出来的固体残渣经逆流倾析系统用水洗涤后丢弃。

逆流倾析洗涤系统的稠厚器的数量及布置仍需根据矿石的情况决定。

用20%~25%(质量分数)的盐酸分解磷矿,分解后的物料中酸不溶残渣是在酸解过程中形成的结晶形态为正八面体的复杂化合物(晶体在1~10 µm)Ca 4AlSiSO 4F 13·13H 2O 。

增大HCl 浓度,有利于氟转入不溶性残渣中。

3.2磷矿窑法制磷酸1、窑法磷酸生产技术窑法磷酸生产方法与传统的湿法或电炉法均有重大区别,因完成磷矿分解的反应设备是回转窑或隧道窑,而被称为窑法磷酸。

该法与湿法相比,受磷矿品位和杂质含量的限制较少,不受磷资源的限制;与电炉法相比,可大大降低生产能耗,且可不采用昂贵的电能。

因此,该工艺十分符合中国的资源特点。

窑法磷酸新工艺的主要特点是:可以使用杂质含量高的中、低品位磷矿,生产出优质的高浓度磷酸。

当磷矿中SiO 2含量较高时,P 2O 5,质量分数可低至17%,所制得的磷酸质量可以达到或接近热法磷酸质量。

另外,该工艺由于充分利用了生产过程的化学反应热。

大大降低了生产能耗。

产品成本相对低廉。

据估算,窑法磷酸的成本介于热法和湿法磷酸之间。

目前,中国在窑法磷酸工艺上已有所突破,开发窑法磷酸新工艺工业化技术及装备对于大部分是中低品位磷矿的资源现状来说,具有十分重要的意义|。

就工艺原理而言,窑法磷酸与热法磷酸完全相同。

即在高温状态下用煤炭把磷矿中的磷还原成磷蒸气逸出,然后经氧化生成P2O5,再经水吸收生成磷酸。

因为磷的还原、氧化反应过程都在回转窑内完成,可以充分利用氧化反应产生的热量,因而大幅度降低了生产能耗。

传统的电炉法工艺中磷还原反应是在电炉内完成,而磷的氧化反应是在燃烧水化塔内完成。

因此,电炉法工艺不但未能充分利用化学反应热,而且在磷酸生产时为移走磷的燃烧热,还要使用大量的循环酸和循环冷却水,额外增加能耗。

此外,对于炉料的加热和还原反应吸收的热,电炉法工艺要消耗价格昂贵的电能;而窑法磷酸工艺则采用成本相对低廉的煤。

相关文档
最新文档