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磷矿是指在经济上能被利用的磷酸盐类矿物的总称，是一种重要的化工矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物及其他磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等工业部门。磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。
一、 矿物原料特点
磷矿石按其成因不同，可分为磷灰石和磷块岩。
磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和变质岩中的磷矿石。
磷块岩系指由外生作用形成、由隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他脉石矿物组成的堆积体。
自然界中已知的含磷矿物大约有120多种，分布广泛。但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷矿物则不过几种。在工业上作为提取磷的主要含磷矿物是磷灰石，其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。
(一) 磷灰石类矿物
磷灰石［Ca5(OP4)3 (F,Cl,OH)］的主要化学成分是磷酸钙，其中还含有氟、氯等元素。磷灰石晶体呈六方柱状，集合体呈粒状、致密块状、土状和结核状等。无杂质者为透明，常见的浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。玻璃或油脂光泽。比重3.18～3.21 g/cm3。硬度5。加热后发绿光。自然界中最常见的、能够组成矿床的有以下5类：氟磷灰石、氯磷灰石、碳磷灰石、羟磷灰石、碳氟磷灰石。
(二) 其他含磷矿物
磷锶铝石：标准磷锶铝石的理论化学式为SrAl3 (PO4)2(OH)5·H2O，化学成分P2O5 30.77%，SrO 22.45%，Al2O3 33.12%。磷锶铝石相当坚硬，小刀不能刻划。比重3.11。由于P2O5含量高，因此除可作为磷矿利用外，同时含大量的锶和稀土元素，可综合利用。
四川什邡磷矿中的硫磷铝锶矿层是一种含硫和钙的变种。
蓝铁矿：属水的磷酸盐，化学式为Fe3(PO4)2·8H2O，主要成分：P2O5 28.30%，FeO 43.0%，H2O 28.7%。通常呈柱状，有时扁平，有时呈圆球状、片状、放射状、纤维状、土状等。比重2.68±0.01。新鲜晶体无色透明，具玻璃光泽，颜色为浅蓝色或浅绿色，强氧化后呈深蓝色、暗绿色或蓝黑色，容易识别。蓝铁矿主要产于含有机质较多的褐煤、泥炭、森林土壤中，也与沼铁矿共生。在含海绿石的砂质磷块岩中也有蓝铁矿。有些蓝铁矿为原生铁铝磷酸盐矿物风化的产物。
除上述外常见的磷酸盐矿物还有银星石、磷铝石、红磷铁石等。
二、 用途与技术经济指标
(一) 磷矿主要用途
磷是生物细胞质的重要组成元素，也是植物生长必不可少的一种元素。世界上84%～90%的磷矿用于生产各种磷肥，3.3%生产饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%，黄磷占7%，磷酸盐占6%，磷化物占16%。磷肥对农作物的增产起着重要作用。磷肥的种类很多，我国生产的磷肥目前主要为过磷酸钙、钙镁磷肥、脱氧磷肥以及重过磷酸钙、磷酸铵和磷酸二氢钾等高效复合肥料。
磷矿又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料，少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黄磷有剧毒，可制农药，还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、烟幕弹、发火剂；磷与硼、铟、镓的磷化物用于半导体工业。冶金工业中用于炼制磷青铜、含磷生铁、铸铁等。磷酸锆、磷酸钛、磷酸硅等可作涂料、颜料、粘结剂、离子交换剂、吸附剂等。磷酸钠、磷酸氢二钠用于净化锅炉用水。后者还可制人造丝。六聚偏磷酸钠可作水的软化剂和金属防腐剂，磷酸钙盐用于动物饲料添加剂，磷的衍生物用于医药。磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越，用于尖端技术中。氟磷灰石晶体是最理想的激光发射材料，磷酸盐玻璃激光器已得到应用。
(二) 磷矿一般工业指标
在磷矿找矿阶段，可以参照表4.11.1所提出的工业指标对矿床进行初步评价。
表 4.11.1磷矿一般工业指标参考表
缺磷地区可根据磷块岩、磷灰石矿床的开采方式、选矿难易程度、共伴生矿产(组分)综合利用及与矿肥结合等因素考虑，一般边界品位P2O5≥2%～4%，工业品位P2O5≥6%。在宏观经济效益允许的条件下，工业品位还可适当降低。
(三) 工业加工对磷矿石的质量要求
磷矿石有3种加工方法，即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。
1.机械加工
将磷矿石磨成磷矿粉，直接作为酸性土壤肥料使用。矿粉的磨细度一般要求100目多于90%，要求矿石含P2O5 10%～20%，对其他杂质无特殊要求。
2.酸法加工
用各种无机酸分解磷矿粉，所得产品主要是各种水溶性磷肥和磷酸盐。主要产品有：过磷酸钙、萃取磷酸、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸磷肥等。除过磷酸钙外都是高浓度磷肥或复合肥料。
制造这些磷肥要求磷矿石P2O5≥28%，杂质含量和粒度应符合表4.11.2要求。
表 4.11.2酸法加工磷肥用磷矿技术指标
3.热法加工
用磷矿石和硅石、含镁岩石配成适当比例，在高炉或电炉内经高温熔融后，经水淬制成钙镁磷肥等。
钙镁磷肥用矿石应符合表4.11.3要求。
表 4.11.3制取钙镁磷肥用磷矿技术指标
此外，化工部门以从磷矿中萃取磷酸最为重要，其中一种方法即为电热法生产元素磷，此类用途对磷矿的要求见表4.11.4。
表 4.11.4制取黄磷用磷矿技术指标
三、 矿 业 简 史
中国最早发现和首先进行开采的磷矿是江苏海州磷矿。清朝同治年间发现海州磷矿(现名锦屏磷矿)，并于1914年对该矿正式开采。本世纪20至30年代地质学家曾对锦屏磷矿作了地质调查，1947年确认该磷矿为沉积变质磷矿床。新中国成立后国家首先对锦屏磷矿进行了勘探和开发。
1927～1928年两广地质调查所对西沙群岛的鸟粪矿床做过一些地质研究工作。
1939年地质学家在云南作地质调查时发现了昆阳磷矿。1946年在调查研究淮南煤矿时发现了安徽凤台磷矿。
1953年在贵州遵义松林发现了晚震旦纪陡山沱期磷块岩。此后陆续发现和相继开展工作的有鄂西宜昌磷矿、黔中开阳磷矿、鄂西荆襄磷矿等。自云南昆阳磷矿问世以来，云南滇池周围陆续发现海口、晋宁、安宁、江川等大型磷矿。在贵州继开阳磷矿发现后不久，又发现了瓮安磷矿。在湖北宜昌、荆襄磷矿找矿成果的启发下，发现了保康神农架和兴山磷矿。
总之，新中国成立后，中国地质学家对前震旦系变质磷矿、震旦系陡山沱组及灯影组磷矿、下寒武统梅树村组及辛集组磷矿等，做了大量地质普查、勘探评价工作。此外对华北岩浆岩型磷灰石矿床、西沙群岛的鸟粪矿床及湖南、广西等次生磷矿床也做了地质研究工作。
经过地质普查评价，对锦屏、肥东、宿松等前震旦系沉积变质磷灰岩矿床；开阳、瓮安、宜昌、荆襄、朝阳等震旦系陡山沱组磷块岩；昆阳、海口、雷波、马边和宁强等下寒武统梅树村组磷块岩矿床；中寒武统大茅群磷块岩矿床，以及河北涿鹿岩浆岩型磷灰石矿床等，都做了详细的地质勘探工作，求得了大量工业储量。
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