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一、 地 质 勘 查
(一) 磷矿地质勘查阶段的划分
根据勘查性质、任务和目的，我国对磷矿的勘查工作基本上分为普查找矿、地质勘探和矿区勘探三个阶段。
1.普查找矿
在较大范围内进行区域地质调查，收集研究区域内与成矿有关的地质资料，对区域磷矿远景作出初步评价；阐明区域内其他矿产及其工业意义。在1/20万区域地质调查的基础上，对重要的远景地段开展1/1万～1/2.5万地质调查研究。提交普查报告，为进行地质勘探设计提供依据。
2.地质勘探阶段
(1) 初步勘探 在普查找矿的基础上，对已找到矿床采用槽探、钻探、坑探手段，对矿体进行全面勘探，其主要任务是大致查明矿床的分布范围、矿床的产状、形状以及地质构造和矿石质量、技术加工特性，大致确定矿床开采的技术条件及矿区经济条件。通常采用矿区大比例尺地质测量、槽井探并配合物、化探，对矿床进行地表地质研究，揭露、追索和圈定矿体，同时用少量钻探或坑探，大致了解矿体深部变化情况，计算远景储量。初步勘探所获得的资料，可以作为确定详细勘探地段的依据。
(2) 详细勘探 详细勘探是为矿山建设设计提供地质依据，其勘探研究程度必须达到下列各项基本要求。
1) 在研究矿床成矿地质条件(如含矿层位、火成作用、矿化特征、矿区构造及成矿规律等)的基础上，确定矿层(体)的分布范围。
2) 研究矿层(体)的形状、产状、厚度及空间位置。对矿体的膨缩、分叉、相变、尖灭以及因构造或剥蚀原因而出现的变异地段进行详细研究。
3) 研究矿床的地质构造特征和火成岩体对矿层(体)的破坏情况。研究的主要对象是控制与改变矿体空间位置和影响开拓工程布置的成矿后断裂与褶皱构造。构造控制的重点应放在矿床的首采区以及影响矿床开采总体设计的关键性构造上。
4) 研究并查明各类型矿石磷酸盐矿物及非磷酸盐矿物的物质组成和含量变化及其粒度、胶结形式、结构、构造，必要时进行单矿物种类的研究。
5) 试验研究矿石的选矿加工技术性能
对不同矿石类型或不同品级的矿石要分别采样，必要时还须采取各类型矿石的混合矿样进行实验室规模可选性试验，并研究矿石中伴生有益组分的富集规律和综合回收途径。
6) 在勘探磷矿床的同时，对勘探范围内一切具有工业价值的共生矿产和伴生组分，均应根据国家建设需要和一孔多用的原则进行综合勘探。对与磷矿伴生的有益元素和矿产，如氟、碘、稀土元素、放射性元素及锰矿、含钒钛磁铁矿、钛铁矿、石墨、蛭石等，研究其赋存状态、分布规律、含量和综合利用的条件，做出综合评价。
7) 地形地质测量、勘探矿区(段)地形地质测量比例尺一般为1∶2 000；对于延伸很长，地质条件简单或地形条件复杂的大型沉积矿床可测制1∶5 000的矿带地形地质图。对某些地质构造和矿体形态复杂的内生矿床可测制1∶1 000～1∶5 000的地形地质图。
3.矿区勘探阶段
在详细勘探的基础上，更详细地研究矿体地质特征，按照全国矿产储量委员会下达的规范要求，以及矿山开采部门确定的工业指标，正确圈定工业磷矿体。详细查明磷矿石质量、数量和空间分布，研究磷矿床的开采利用技术条件，进行矿床地质技术经济论证，以提供更详细、更准确的地质资料，保证基建和生产的顺利进行。
(二)磷矿地质勘查的技术和方法
1.磷矿地质勘探类型我国磷矿床划分为4个勘探类型：
第一勘探类型：矿层稳定，构造简单，矿体延伸规模大的沉积磷块岩矿床，如湖北荆襄磷矿王集矿段、贵州开阳磷矿马路坪(下盘)矿段。
第二勘探类型：矿体较稳定，构造中等，矿体延展规模为大—中等的磷块岩和沉积变质磷灰岩矿床，如湖北朱堡埠Ⅰ号矿北段。
第三勘探类型：矿体不稳定、构造中等或矿体较稳定、构造或矿体内部结构复杂、矿体延伸规模小—中等的各种成因类型矿床，如四川金河磷矿马槽滩矿段、江苏锦屏西山矿段。
第四勘探类型：矿体很不稳定或形态复杂，或矿体由延展规模很小而又不规则的矿体群组成的内生磷灰石矿床或变质磷灰石矿床，如河北承德磷矿马营矿段。
2.勘探工程间距
根据中国磷矿勘探及矿山生产实践，结合磷矿的勘探类型总结出各勘探类型相应的勘探工程间距表(表4.11.7)。
表 4.11.7勘探类型及工程间距表(m)
二、 磷 矿 开 采
磷矿通常采用地下开采和露天开采。中国磷矿床多数位于山区，埋藏较深，地下开采约占原矿总产量的60%。常用空场法和崩落法，其中又以房柱法和分段崩落法为主。磷矿地下开采主要采矿方法见表4.11.8。
我国露天开采采出矿石的比重约占磷矿产量的40%。中国先后建成了昆阳、海口、浏阳、黄麦岭、瓮福、大峪口等一批大、中型露天矿。这些露天矿多为山坡露天矿，单一的汽车公路开拓运输系统占绝大多数。
表 4.11.8中国磷矿山主要采矿方法
穿孔设备：大中型矿山以潜孔钻机为多，个别使用45R牙轮钻机；地方小矿以轻型凿岩机为主，少数矿山还在使用钢绳冲击钻。
采装设备：1～4.6 m3 柴油铲、电铲以及少量的液压铲和索斗铲。
运输设备：3.5～32 t自卸汽车，以及多种吨位的辅助生产用车。
辅助设备：80～320马力推土机，以及前装机和压路机等。
三、 选矿与加工
中国磷矿选矿研究起始于本世纪50年代末，并于1958年建成并投产第一座年处理原矿120万t的大型沉积变质磷灰岩浮选厂——江苏锦屏磷矿选矿厂。此后于1976年在河北马营磷矿建成并投产一座年处理原矿30万t的中型岩浆岩型磷灰石浮选厂。这两座选厂的建成标志着中国已经掌握了易选磷矿的选矿技术。目前，直接浮选、反浮选、擦洗脱泥、重介质分选已应用于工业生产。
1.浮选法
中国磷矿普遍含MgO较高，磷矿物和脉石矿物共生紧密，嵌布粒度细，只有采用浮选法才能获得较好的分离效果，因此浮选法是中国磷矿选矿用得最多的一种方法。
浮选法包括直接浮选、反浮选、反—正(正—反)浮选和双反浮选等工艺。生产实践中用得较多的是直接浮选工艺和反浮选工艺。
(1) 直接浮选工艺 采用有效的抑制剂抑制磷矿石中的脉石矿物，用捕收剂将磷矿物富集于浮选泡沫中。该工艺已成功地应用于岩浆岩型磷灰石和沉积变质型磷灰岩矿石的选矿工业生产中，江苏锦屏磷矿选矿厂是较为典型的例子。
沉积型硅钙(钙硅)质磷块岩是世界公认的难选磷矿石。自“S”系列抑制剂的直接浮选工艺开发后，这类磷块岩矿石的选矿技术取得了突破性进展。
(2) 反浮选工艺 反浮选工艺主要用于磷矿物和白云石的分离，以无机酸作为矿浆pH值调整剂，在弱酸性介质中用脂肪酸捕收剂浮出白云石，将磷矿物富集于槽产品内。其最大优点是实现了常温浮选，槽产品粒度较粗有利于产品后处理。该工艺已成功地用于瓮福磷矿沉积磷块岩的选矿工业生产。
2.擦洗脱泥工艺
60年代中期中国就开始对湖南浏阳磷矿进行擦洗脱泥研究，并取得一定效果。80年代初又对云南海口磷矿进行研究，继而扩大到滇池地区的低镁风化矿。目前该技术已开发成功并应用于滇池地区磷矿生产中。
该工艺原理简单，纯属物理选矿，即将风化磷矿石置于水中擦洗或磨剥，去除表面泥质物，使磷矿物富集。该工艺富集比一般不大，只能使P2O5 品位提高3～5个百分点。其中较典型而效果又较好的是海口磷矿风化矿。1995年晋宁磷矿擦洗厂已建成投产。
3.重介质分选技术
矿物之间的比重差异是重介质分选的关键。中国于80年代中期开始研究，发现其技术关键在于能否将分离比重严格控制在2.8～2.9之间。1992年采用此技术的湖北宜昌花果树磷矿重介质选厂建成投产。重介质分选技术因其分选效率高、环境污染小等优点，具有广阔的发展前景。从长远看，这种技术可望作为一种预选作业，从低品位磷矿中预先排除大部分脉石，从而提高后续分选作业的效果。
4.焙烧消化工艺
这是一种化学选矿法，主要用于含硅酸盐矿物很少的碳酸盐型磷矿石。利用碳酸盐矿物在高温下热分解放出CO2，然后加水使CaO、MgO水化成为细粒Ca(OH)2 和Mg(OH)2，采用分级技术脱除钙镁氢氧化物后，使磷矿物富集。
该工艺在选别陕西何家岩、贵州瓮福、大塘等磷矿中均获得较好的结果，并已完成扩大试验。但由于能耗高、脱出的石灰乳处理困难，加上生产控制难度较大等原因，尚未推广应用。
5.化学选矿
此法主要用于排除碳酸盐矿物，特别是MgO，使精矿中MgO含量降低到0.5%以下。由于加工费用较高，只有在其他选矿工艺所得精矿质量满足不了后续加工要求时，才可以考虑用此技术处理精矿。
在磷矿化学选矿中，用作碳酸盐矿物的萃取剂主要有氯化铵、硫酸和二氧化硫等，其中硫酸应用最广。
6.光电拣选技术
光电选矿是利用矿石和脉石之间的色差进行选别，以代替人工手选；在磷矿生产中极少使用。中国曾对开阳磷矿进行过光电拣选研究，主要用于拣除开采中混入的顶板白云岩，获得一定效果。
四、 环 境 保 护
磷矿生产过程中，产生大量的废石、废水、尾矿、废气、粉尘及噪音等，使矿山周围的水体、大气、土壤遭到污染，若不采取相应的治理措施，会使生态平衡破坏，影响当地的生产和生活。因此，磷矿企业除了必须执行《中华人民共和国环境保护法》及有关法规外，还必须根据企业自身的特点和具体条件制定有关的环境保护规章制度。
1.废水
磷矿工程的废水主要来源于矿井和露天采场的外排水，选矿厂选矿废水、机修及汽修用水、生活水等。矿山应根据废水来源及性质采取不同的措施加以治理。可采用自然沉降|生化处理工艺、二次混凝沉降处理工艺等治理选矿厂废水，使其达到排放标准。
2.粉尘
磷矿在开采过程中，穿爆、采装、运输等工序以及在选矿过程中，破碎、筛分、运输等工序均有粉尘产生，严重污染工作和大气环境。因此必须采取有效的防尘措施如洒水、喷雾、除尘系统等，尽量使作业点的粉尘浓度降至规定数值。
3.噪声
采矿场、通风机房、空压机房、选矿厂的破碎、筛分、除尘、磨矿系统等在生产过程中均能产生噪声，致使环境遭到污染。首先要制定噪声法规和噪声标准，进行法制管理。其次是控制和治理噪声源的传播和散发，采取治理振动、吸音、隔音、消声等措施。
此外，磷矿还应加强绿化和土地复垦，以达到综合治理环境的目的。
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发布日期：2008-04-29