• 磷的生产工艺



• 传统工艺

• 人们最早直接从鸟粪类磷矿床获得磷用作磷肥，到后来开发自然界存在的其它成因类型的磷矿床，掀开了人类大规模开采利用磷资源的序幕。磷矿选矿的方法在发展中不断丰富，传统的选矿方法有：擦洗脱泥工艺、重选、浮选、重磁浮联合工艺及焙烧一消化工艺等。不同的矿石类型，适用不同的选矿工艺。
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• 1、擦洗脱泥工艺
• 目前对于风化程度较高的矿石，国内外采用擦洗脱泥的洗选工艺已经很成熟。由于风化程度较深，碳酸盐矿物大量流失，使得磷酸盐和硅酸盐相对富集。擦洗脱泥工艺简单，易于操作。
• 2、重选
• 重选法的特点是适用于不同矿物间密度差异比较大的矿石分选。不过磷矿石中的主要脉石矿物如方解石、白云石、石英的比重与磷灰石的比重相近，在工业实践中主要是采用重介质分选的方法。
• 3、浮选
• 浮选一直是磷矿选矿的主要方法，特别是对复杂难选的矿石适用性强。根据磷矿资源采选工艺特征，可将我国磷矿石类型划分为硅钙(镁)质磷块岩、钙(镁)质磷块岩、硅质磷块岩、磷灰石、鸟粪和混合(未分)矿石等6种"’。对于不同的矿石类型，至今已开发出多种工艺流程，如正浮选、单一反浮选、正一反(反一正)浮选、双反浮选法。
• 4、重磁浮联合工艺
• 重磁浮联合工艺主要是用来综合回收磷矿石中的伴生有用矿物。河北省矾山磷矿矿体产于碱性杂岩体中，属磁铁磷灰石型岩浆晚期堆积矿床。主要有用矿物为氟磷灰石和磁铁矿。选矿流程采用先浮选磷，再用磁选回收铁的浮选一磁选联合流程。
• 正浮选主要是脱除矿石中的硅质脉石，适合于硅质磷矿和沉积变质型硅一钙质磷灰岩，分选效果较好；而单一反浮选主要是脱除含钙(镁)的脉石，对于沉积型钙(镁)质磷块岩的选别指标较好；正一反(反一正)浮选和双反浮选，目的都是通过除去硅酸盐矿物和碳酸盐矿物达到富集磷矿物的目的，适用于较难选的沉积型硅钙(镁)质磷块岩。
• 5、焙烧法
• 焙烧法是工业上用于从磷块岩矿石(特别是有大量含钙脉石的磷矿石)中完全除去碳酸盐的相当成熟和可靠的方法，其实质是使碳酸盐产生热分解，析出CO，生成石灰和方镁石的固体产物，并通过脱泥分级排出碳酸盐矿物的生成物来提高矿石的P，O的含量。在能量价格便宜和水资源有限的地方，用煅烧处理碳酸盐含量高的磷酸盐矿石已经实现了工业化生产。

• 新工艺

• 近些年来也涌现出一些新的磷矿选矿方法，如微生物处理法、干式电选法、磁盖罩法以及选择性絮凝工艺等。
• 1、微生物处理
• 磷是参与生物新陈代谢的重要元素之一，某些溶磷微生物能将不溶性磷源(无机磷及有机磷)转化为植物可吸收的可溶性磷，从而使土壤中磷源的利用率大大提高。因此，探索利用微生物处理中低品位磷矿，生产低成本的菌磷肥，将具有很大的经济价值。
• 2、干式电选法
• 中低品位磷矿富集的新方法一干式电选法。试验结果表明，按照推荐的电选流程分选人选品位大于20％的中品位磷矿获得的磷精矿可满足湿法磷酸的用料要求，而分选入选品位为14．75％的低品位磷矿获得的磷精矿可满足磷肥或钙镁磷肥的用料要求。
• 3、磁盖罩法
• 早在1984年，英国Warren spring实验室的P．Parsonage就提出了用选择性磁罩盖法分离磷灰石。该实验室用选择性磁罩盖法成功地分离了人工混合矿物方解石／白云石／磷灰石，进而又成功地分选了实际矿物。同时对工艺过程的效率、产品质量和试剂成本进行了研究，认为此法在技术上可行、经济上合理。但此法的研究在国外仍停留在实验室阶段，而我国对磷矿选择性磁罩盖法的研究，目前仍是个空白。

• 磷肥的生产工艺

• 生产磷肥首先是分解磷灰石的坚固结构，并把它转变成可溶的磷酸盐或玻璃体物质（水溶性或枸溶性）。生产高浓度品种时，需部分或全部除去磷矿中的无用组分。生产方法分两大类:
• 1、酸法
• 用硫酸、磷酸、硝酸或盐酸分解磷矿, 并把磷矿中的钙以钙盐的形式分离或固定。这是磷肥的主要生产方法，其中特别是硫酸法。硫酸分解磷矿，将硫酸钙分离后制得磷酸。磷酸是生产高浓度磷肥和复合肥料的中间原料。酸法又称为湿法，用酸法制得的磷肥，常统称为湿法磷肥。
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• 2、热法
• 利用高温分解磷矿, 并进一步制成可被作物吸收的磷酸盐或玻璃体物质。这类生产方法所制得的产品往往不溶于水，属枸溶性磷肥。磷肥的热法生产习惯上还包括元素磷和热法磷酸生产，再以热法磷酸为原料加工成高浓度磷肥。用热法制得的磷肥常统称为热法磷肥。
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• 磷酸的生产工艺

• 在磷化工产品的生产过程中，磷酸无疑是最核心的产品，因此磷酸合成工艺也是磷化工行业的技术核心所在，目前有两种较为通用的磷酸生产工艺：热法与湿法。
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• 由于在环保、能耗方面具备优势，湿法是目前欧美发达国家采用的主要工艺，其比例占72%，磷肥生产基本采用湿法，仅有部分磷酸盐生产使用热法磷酸。而国内由于湿法提纯工艺还不过关，无法生产出纯度合格的磷酸产品，磷酸盐甚至部分磷肥 生产均采用热法磷酸路线。