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我国磷矿资源的开发利用现状及进展

更新时间:2009-03-28

磷是农作物在生长过程中必须的营养元素,我国人口数量大,开发利用磷矿资源关系着人民生存的保障问题,也关系着社会的稳定与和谐。目前,中国已成为世界磷矿、磷肥、磷化工的生产大国和消费大国。我国磷矿石资源总量在世界上虽然处于优势地位,但高品位磷矿储量少,中低品位磷矿资源的需求量日益增加〔1-2〕。磷矿资源已经成为我国国民经济发展急需的战略矿产之一,我国十三五规划更是加大了磷矿资源的整合开发力度,推行配额出口,保护我国现有的磷矿资源。

1 我国磷矿资源的分布特点

1)磷矿资源储量丰富、分布广泛且又相对集中

我国磷矿资源储量位居世界第二,仅次于摩洛哥和西撒哈拉。我国磷矿资源虽然丰富,现已查明磷矿资源矿石量储量近180亿t,但分布很不均匀〔3〕

在全国范围内已探明分布有磷矿的省区达27个,主要集中在西南地区的云、贵、川三省和湖北、湖南两省。集中区域的磷矿资源储量(矿石量)约占全国总储量的76.6%,为135亿t左右,其中,P2O5量储量可达28.66亿t,占全国的90%以上〔4〕。磷矿集中区域的资源分布见图1。

  

图1 磷矿集中区域的资源分布Fig.1 Distribution area of phosphate resources

2)南北方磷矿资源

雄鹰为了翱翔蓝天努力锻炼双翅;夸父为了追上太阳努力奔跑;昙花为了一瞬间的绽放努力汲取养分;我为了中考的辉煌,积蓄力量,奋勇向前……努力的人生才最美丽。

其中典型的磷矿区有云南省的Ⅰ级特大型会泽县梨树坪磷矿区,磷矿资源储量矿石量超过7亿t,含P2O5量超过2亿t;贵州省Ⅰ级大型富磷矿—开阳磷矿洋水矿区,磷矿资源储量矿石量3.67亿t,含P2O5量1.26亿t;湖北省Ⅰ级大型富磷矿—宜昌杉树垭磷矿和挑水河磷矿,磷矿资源储量矿石量4.89亿t,含P2O5量1.61亿t。

3)高品位磷矿少,中低品位磷矿多。

4)焙烧—消化工艺适用于钙质磷矿

 

表1 我国各个品位磷矿资源分析

 

Table 1 Analysis of phosphate resources of various grades in China

  

P2O5平均品位/%资源储量资源储量矿石量/亿t比例/%P2O5量/亿t比例/%≥3016.69.395.316.6725~3021.212.025.718.1120~2527.315.486.119.2215~2060.134.0910.533.0410~1521.912.452.99.135~104.82.740.401.232~524.413.830.802.60

磷矿的化学选矿往往使用硫酸作为浸出剂,容易造成磷矿物损失,对设备的防腐性能要求高,选矿成本高。当前主要用于碳酸盐含量低、嵌布粒度细的钙质磷矿石的选别和浮选磷精矿中的除杂作业。常用的浸取剂有硫酸、氯化铁或者二氧化硫等〔7〕

我国磷矿矿石类型以岩浆岩型磷灰石,沉积变质岩型磷灰岩,沉积岩型磷块岩为主。

岩浆岩型磷灰石储量较少,约占我国磷矿总储量的1/10,大、中、小型矿床均有。其特点是磷矿物结晶较粗、矿物之间嵌布粒度较粗,选矿工艺较为简单,但P2O5品位普遍偏低,一般小于10%,超低品位的P2O5含量仅为2%~3%。主要分布在西北和东北等地,因此又称为“北方低品位磷矿”。

式中:m为汽车总质量;vy和vx分别为沿y方向和x方向的速度;Fcr和Fcf为施加到后轮和前轮的侧向力;δf为前轮转向角;Iz为质量惯性矩;ψ为偏航角;lf和lr分别为前后轮和质心之间的距离;l为后轴和前轴之间的距离;αf和αr分别为前后轮的侧滑角.

沉积变质岩型磷灰岩的储量占我国磷矿总储量的23%左右,工业价值较高。其特点是风化泥化现象严重,矿石松散度高,可采用擦洗、脱泥、必要的浮选等选矿工艺获得合格磷精矿。主要分布在江苏、安徽、湖北等省。

②坚持医德修养培养不间断。医德医风是社会道德体系的重要组成部分,也是构建和谐医患关系的关键。医德教育作为研究生素质教育的重要环节贯穿于人才培养全过程,将社会主义核心价值观教育全方位贯穿融入人才培养全过程,教育引导医学生树立正确的世界观、人生观、价值观;注重人文关怀精神和人际沟通能力的培养,使医学生具有高尚的职业道德情操和关爱病人、尊重他人、尊重生命、团队合作的良好职业素养。

沉积岩型磷块岩是我国的主要磷矿类型,约占我国磷矿总储量的70%,常被称为胶磷矿。其特点是磷灰石呈隐晶质,没有一定的晶体结构。磷矿集合体多为鲕粒、假鲕粒结构、嵌布粒度较细。集合体内部常混有碳酸盐和硅质等泥质矿物。这种磷矿中因方解石、白云石与磷灰石都含有同名Ca+,因此增加了选矿难度,工艺往往较为复杂。主要分布在中南和西南地区。

2 我国磷矿的开发利用现状

我国磷矿年产量虽然居世界首位,但在资源条件、选矿技术、管理水平以及矿山机械程度等方面与国外相比仍有较大差距。例如,我国磷矿回采率普遍为61%左右,而一些产磷国家例如美国、非洲北部等区域的资源回采率可达95%~98%,经过选矿加工,资源综合利用水平高,远远高出我国的矿山整体经济效益。究其原因是我国磷矿品位普遍偏低,大部分矿石需经选矿才能利用,选矿成本比国外高;我国磷矿在开采过程中的缺乏有效的监管,众多规模较小的企业为了短期利益,往往 “采富弃贫”,造成我国磷矿资源的严重浪费。

北方低品位磷矿因其选矿比高,单一开发磷矿资源成本高利润少、经济效益差,基本未被开发利用。因此,北方地区长期依靠 “南磷北调、东磷西运”来解决“磷”短缺的困难。

点评:对身陷局中的年轻人而言,他们关心的是一份稳定的工作;无良公司盯住的,却是上万元的贷款,以及可供驱使的人头。每个人一两万元钱,对年轻人而言,可能是很久才能攒够的积蓄,而对无良企业而言,则是不当谋利的工具。

近年来,随着国家的重视、选矿技术水平的提高,国内形成了很多大型磷矿企业,例如,云南磷化学工业集团、贵州开磷集团公司、贵州瓮福矿肥集团公司、湖北荆襄化工集团公司和湖北黄麦岭化工集团公司等等。很多企业的技术先进程度可达到国外90年代水平。

3 我国磷矿的选矿技术现状

1)浮选法是最常用的选磷工艺

中国在此领域的研究也正处于起步阶段,2017年12月,浙江省气象局发布了国内首个陆路、内河、海上一体气象导航——“气象安全导航”。该导航软件主要依托两项技术:一项是基于多元探测资料的强对流检测与风暴识别追踪技术,实现强天气过程的风暴追踪;另一项是基于GIS的多源时空数据融合分析,将道路拥堵、封道、道路维护等公路路况信息,电子海图、港口、航道等内河海洋信息和全国雷达、智能网格气象产品等信息进行深度融合,实现了从起点到终点的无缝隙保障。软件的运行界面,如图1所示。

磷矿选别最有效的方法是浮选法。磷矿浮选法包括直接浮选、反浮选、正反浮选、反正浮选以及双反浮选工艺〔6〕

2)擦洗脱泥工艺可用于风化泥化类磷矿石

擦洗脱泥工艺简单,成本低,不需要消耗选矿药剂,对环境污染少。可用于风化型或含泥质物多的磷矿石。原则流程一般为磷矿石经擦洗—脱泥—筛分(分级),这也是国外磷矿广泛采用的选矿工艺。我国云南滇池地区磷矿及其他地区的地表风化磷矿都采用了此方法,获得较好的经济指标。

3)重介质选矿在选磷中得到广泛应用

重介质分选利用重选原理,常用磁铁矿作为重介质,重介质往往可以回收再利用,选矿比大。目前在我国选磷中得到广泛应用。例如,我国建成的首座磷矿重介质选厂是湖北宜昌花果树磷矿厂。该厂以重介质旋流器为分选设备,以磁铁矿作为介质加重剂。其它还有广远化工有限公司选磷厂和宝石山矿业有限公司选磷厂等等。

我国磷矿石中P2O5品位大于30%的富矿占总储量的不到10%,而且几乎全部集中于云、鄂、贵、川、湘五省。全国磷矿中P2O5的平均品位约为17%。因此,为了满足磷酸和高浓度磷肥生产要求,大部分磷矿必须经过选矿得到富集。我国各个品位磷矿资源分析见表1。

焙烧—消化工艺过程简单,但成本大、操作技术要求较高,脱除的石灰乳处理难度大,不易工业推广应用。该工艺适用于碳酸盐含量高并且硅酸盐含量低的钙质磷矿石。焙烧工艺通常需要900 ℃高温,将磷矿石中的碳酸盐等脉石矿物加热分解放出CO2,然后加水消化使CaO、MgO水化成为细粒状的Ca(OH)2和Mg(OH)2,再利用脱泥分级等作业将钙、镁的氢氧化物脱出,使磷矿得到富集。我国贵州瓮福磷矿曾经做过扩大试验,原矿经焙烧—消化—除杂工艺后可得到P2O5品位37.43%、含MgO 1.27%、回收率86.89%的磷精矿。

5)化学浸出可用于碳酸盐含量低的细粒钙质磷矿石和磷精矿中的除杂

4)易选磷矿少,难选磷矿多

白云母主要呈片状(图1d),粒度约为0.5~5 mm。小粒径(<1 mm)白云母常发育于较大粒径(>3 mm)白云母和石英矿物粒间。在矿石中见硫化物矿物如黄铜矿、黄铁矿和闪锌矿等多分布于白云母粒间,而不规则状和脉状集合体的硫化物矿物常分布于白云母矿物解理缝、裂隙及矿物粒间(图1e),以上现象说明白云母与硫化物矿物成因紧密相关。偶见具挠曲现象的白云母发育,这可能也是由于受到应力作用而形成的。另外矿石中部分白云母蚀变形成绿泥石(图1f)。在矿石中偶见铁锂云母(图1g),含量极少。

6)电选技术为选磷工艺提供了新的研究方向

(一)高中政治是德育培养的重要途径。高中政治是进行德育培养的重要途径。高中阶段是学生价值观形成的关键时期,通过政治学习,学生能够树立起正确的价值观,使学生具备良好的品格。通过政治学习,学生的爱国精神得以激发,在政治学习中学习党和国家伟大的发展史,珍惜现今来之不易的安稳生活,使学生的爱国精神燃起,增强学生的民族自豪感,更加努力地奋斗拼搏,投入到国家伟大建设中去。

北方多数省份缺磷,西北五省(区)磷矿已查明资源储量矿石量约13亿t,P2O5量约0.88亿t;辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、山西和河北六省磷矿资源储量矿石量约16.4亿t,P2O5量约1亿t,北方磷矿品位含量较低,平均品位仅为6.50%左右〔5〕

电选属于干式作业,操作维护简单,生产成本低廉,分选效果理想,不污染环境。国外已有电选法选磷的实例。例如美国弗罗里达州含P2O515.50%的尾矿经电选后P2O5品位可提高一倍多,回收率可达80%;阿尔及利亚Diebelonk磷矿原矿中P2O5品位为24.9%,采用电选法,经一次粗选、两次精选、一次扫选,可获得含P2O5 29.4%、回收率为83.4%的磷精矿;我国昆明理工大学的段希祥、龚贵生等人在实验室用电选法选别江川清水沟磷矿也取得较为理想的选矿指标,为选磷工艺提供了新的研究方向〔8〕

7)联合选矿更适用于我国的磷矿资源

该项目是吴元欣教授主持的,技术创新点是依据云南中低品位胶磷矿嵌布粒度细、包裹型嵌布特征、有用矿物与脉石矿物可浮性较为接近等特点,设计合成的新型捕收剂—氯代油酸檬酸酯可同时适用于正、反浮选的要求,首次实现了中低品位胶磷矿石的常温浮选,每年可节省标煤14万t以上;另外,项目实现了尾矿废水的重复回用,回水利用率达超过80%,每年可节水1 500万m3。节能减排效果显著。

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4 我国磷矿选矿技术的新进展和新成果

近年来,随着国内选矿专家学者不懈的攻关克难,我国磷矿的选矿技术及工业化应用得到了长足的发展和进步。

目前,我国磷矿石的主产区集中在云南、贵州、湖北、四川和湖南五省,主产区年产磷矿石量约占全国年产量的90%以上,为我国磷肥和磷化工的生产加工提供了原料支撑。

1)“低品位难处理磷矿高效绿色开发及综合利用技术研究与示范”通过技术论证

磷矿资源随着不断的开采,日益趋向贫、细、杂、难。采用单一选矿工艺往往很难获得优质的磷精矿产品。联合选矿工艺可成为解决此类磷矿选矿的有效途径。陕西省地质矿产实验研究所缑明亮、武俊杰等人根据陕西凤县九子沟超低品位磷矿的矿物特性,采用浮选—重选—磁选—化学浸出联合工艺不仅提高了选矿指标,而且达到了无尾矿排放的目标,为我国超低品位磷矿的开发利用提供了技术支撑〔9〕

2)“复杂难处理磷矿资源高效开发利用及深加工关键技术研究”获得圆满完成

该课题是由孙传尧院士主持,通过自主创新和技术集成,建成了世界上规模最大的10万t/a湿法磷酸净化装置。并建成了40万t/a硅钙质磷矿选矿、80万t/a磷尾矿以及磷化工固体废弃物制备绿色环保型建材示范工程等等。

3)云南中低品位胶磷矿在选矿过程中采用的新药剂和新工艺达到国际领先水平。

由云南磷化集团公司、中蓝连海设计研究院、武汉工程大学共同开发的新药剂和相应的选矿工艺为开发利用云南省乃至全国中低品位的磷资源提供了有效技术支撑和工业转化的可行性,总体技术水平达到国际领先,解决了磷稀缺资源可利用问题,节能环保效果显著。

5 结语

1)我国磷矿资源丰富但高品质磷矿少,选矿技术水平相对落后,过去“采富弃贫”的开发方式,造成我国磷矿资源的严重浪费。

2)近年来,美国为掌控全球的磷矿资源、提升国际磷市场的影响力,以美盛公司为代表的国际磷肥巨头加速加大了对摩洛哥、突尼斯、约旦和沙特阿拉伯等磷矿资源丰富国家的投资。相反,我国磷矿资源本身就中低品位磷矿占比高,利用率差,优质磷矿资源加工得到的磷肥还在大量出口,间接加快了我国磷资源的流失。

3)磷矿石资源属于不可再生资源,其稀缺特性日益显现。为了保护我国磷矿资源,国家已经出台了多项政策法规和措施来保证磷矿的有序开采,并加快磷矿行业的整合进度。目前西南地区的磷矿资源的完成基本完成,其中云南地区70%以上的磷矿资源集中在云天化集团,贵州地区70%以上的磷矿资源集中在瓮福集团和开磷集团。

4)随着我国经济的不断西移,我国北方多数地区缺磷,对磷化工产品需求量日益增加。因此,开展低品位磷矿综合利用技术研究,解决西北地区“磷”缺乏的现状具有现实意义。

参考文献

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〔5〕 孙华峰,牛福生.磷矿石分选工艺的研究[J].中国矿业,2010,19(1):1-2.

2)以乡土文化、休闲娱乐为主的乡村旅游地。如灶火壕村和撖家塔村。灶火壕村是以“西口文化”为特色,乡村生产生活体验为主线的鄂尔多斯市乡村旅游示范村。撖家塔村是远近闻名的文化村,至今保持着“耕读传天下”的质朴村风,也是东胜区首个鄂尔多斯市乡村旅游示范村。

〔6〕 李维,高辉,罗英杰,等.国内外磷矿资源利用现状、趋势分析及对策建议[J].中国矿业, 2015,24 (6):6-10.

〔7〕 鄢正华.我国磷矿资源开发利用综述[J].矿冶, 2011,20(3):21-25.

本例患者X线片示L4,5棘突靠近,腰椎过伸时L4/L5棘突间隙消失,符合KS影像学表现,但患者弯腰时也出现疼痛不符合常见KS表现。再次阅片发现L5棘突近横向裂隙将左右椎板分开,L5棘突下份呈杵状棘突改变并仅同右半椎板结合,但杵状棘突末端未随腰椎屈伸出现明显位移[4],于是利用CT的高分辨率优势来查找原因。

〔8〕 张苏江,易锦俊,孔令湖,等.中国磷矿资源现状及磷矿国家级实物地质资料筛选[J].无机盐工业, 2016, 48(2):1-5.

〔9〕 杨丽珍,魏祥松.北方低品位磷矿综合回收利用选矿及应用[J].化工矿产地质,2007,29(1):27-30.

有学者提出在二语习得中,影响语言迁移的社会因素有很多,主要包括学习者的文化传统、思维模式以及非语言交际等。本文从探讨影响语言迁移的社会因素出发,发现这些因素都会影响母语迁移的发生,这些因素可能对母语迁移产生正迁移,也可能对母语迁移产生负迁移。

剖宫产术对于合并孕期并发症及难产的情况下对提高分娩率,保证产妇生命健康安全具有重要意义。剖宫产手术对麻醉要求较高,既要保证母子安全,又要保证良好的肌肉松弛度,并降低产妇疼痛程度,以满足剖宫产手术的需要[7]。目前连续硬膜外阻滞为以往剖宫产主要麻醉方式,近年来剖宫产手术由原来的直切口改为耻骨上横切口,因为手术时间的缩短,对麻醉方式也提出了更高的要求[8-9]。

 
马一嘉,武俊杰,倪天阳
《矿冶》 2018年第02期
《矿冶》2018年第02期文献

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