甄逢生 沙惠雨 刘长淼 冯安生
(1.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南 郑州 450006;2.国土资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室,河南 郑州 450006)
磷矿是具有战略意义的非金属矿,具有不可替代性、不可再生性。我国磷矿石有67%用于生产磷肥,12%用于生产黄磷,5.4%用于生产饲料,4%用于食品工业。磷矿石在农业、化工、食品、玻璃、陶瓷、医药中均有应用[1]。
据《2016中国矿产资源报告》统计,截至2015年底,我国查明磷矿资源储量231.1亿t,仅次于摩洛哥,位居世界第二位。我国磷矿资源地理分布不均衡,主要分布在中南和西南地区,北方和东部地区可供利用的资源量较少,从而造成了我国“南磷北运,西磷东调”的格局[2]。我国磷矿资源虽然储量较高,但富矿少,中低品位磷矿多,P2O5的平均品位仅为17%左右,易选的沉积变质磷灰岩少,难选的磷块岩储量多[3]。近年来随着磷肥需求的迅速增长,高品位磷矿资源和易选磷矿资源日益减少。因此,加强对磷矿尤其是对中低品位磷矿石选矿工艺的研究,可以有效地减少磷矿资源浪费,对实现中国磷矿资源可持续发展具有十分重要的意义。
磷矿石由磷酸盐矿物组成。其中的主要矿物为磷灰石,化学式为Ca5[PO4]3(F,OH,Cl)。按附加阴离子的不同,磷灰石有5种矿物类型(见表1[4])。我国具有工业价值的磷矿石按照地质成因主要可分为3种:岩浆岩型磷灰石、沉积变质岩型磷灰岩和沉积岩型磷块岩(矿石化学组成见表2[3]),此外还有鸟粪磷矿和铝磷酸盐矿,但是这二者储量极低。……