磷矿里有哪些杂质影响磷酸料浆的过滤效果

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磷矿中的杂质较多,但影响较大的通常是铁、铝、镁三种,其次是碳酸盐、有机物、分散性泥质、氯等,其中对磷酸料浆过滤效果影响最大的是铁、不溶物含量的分散性泥质。由于铁和不溶物在经过各个加工阶段后很难排除,容易残留到过滤阶段,因此影响较大,此时应当采用化学稀释或溶解方法,进行过滤前的再一次加工方能解决。

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。

磷矿的质量对磷酸的影响有决定性因素:

生产磷肥以天然磷酸盐为原料。在工业上把具有工业开采价值的磷酸盐矿床统称为磷矿。天然磷矿石主要是磷灰石和磷块岩,他们的主要化学成分都是氟磷酸钙。其化学式是Ca5F(PO4)3实际上,氟磷酸钙是三个分子的正磷酸钙和一个分子的氟化钙生成的复研,其分子式应为3 Ca3F(PO4)2•CaF2,也可以写成Ca10F2(PO4)6,Ca5F(PO4)3为常用的简写形式。

磷矿中有害杂质含量以及对磷酸料的影响: 

磷矿中含有多种杂质,这些杂质在湿法磷酸及酸法磷复肥的加工中,一般均会增加酸的消耗,降低产品质量和增加产品成本,还使生产装置的生产能力降低,设备材料的腐蚀和磨蚀加剧,降低设备开车率。在湿法磷酸生产中如果有害杂质含量太多,还会使磷矿的反应过程及硫酸钙的结晶过程不能正常运行,甚至有可能根本生产不出磷酸。即使生产出磷酸,也由于含杂质过多而无法浓缩或加工利用。

磷矿石多产于沉积岩,也有产于变质岩和火成岩,除个别情况外,矿物中的磷总是以正磷酸盐形态存在,磷的主要矿物为磷灰石。

磷灰石根据所含化学成分的不同,常分为:

碳氟磷灰石3ca3(po4)2caf2,分子量:294;

氟磷灰石3ca3(po4)2caf2,分子量:388;

氯磷灰石3ca3(po4)2cacl2,分子量:421;

氢氧磷灰石ca5(po4)3oh,分子量346;

碳磷灰石ca10(po4)6(co3),分子量1030

一、化工化肥产业

磷酸盐一般会用在清洁剂中作为软水剂,但是因为藻类的繁荣衰退周期会影响磷酸盐在分水岭的排放,所以在某些地区磷酸盐清洁剂是受到管制的。

在农业上,磷酸盐是植物的三种主要养分之一,且是肥料的主要成份。磷矿粉是从沉积岩的磷层中开采。以前它在开采后不用加工便可使用,但现时未加工的磷酸盐只会用在有机耕种上。一般它都是会化学加工制成过磷酸石灰、重过磷酸钙或磷酸二氢铵,它们的浓度都较磷酸盐高,且较易溶于水,所以植物可以较快吸收。

肥料级数一般有三个数字:第一个是指氮的数量,第二个是指磷酸盐的数量,而第三个是指碱水。所以一个10-10-10的肥料就每种成份各有10%,而其他的则是填充物。

从过度施肥的农地迳流的磷酸盐会是富营养化、赤潮及其后缺氧的起因。这就像磷酸盐清洁剂一样会引起鱼类及其他水中生物的缺氧症。 

二、耐火材料

磷酸盐在耐火材料中用作结合剂。磷酸盐结合剂是以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为主要化合物并具有胶凝性能的耐火材料结合剂。

磷酸盐结合剂的结合形式属化学反应结合或聚合结合。磷酸与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应制成的结合剂多数为气硬性结合剂,即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。

磷酸与两性氧化物及氢氧化物或酸性氧化物反应制成的结合剂多数为热硬性结合剂,即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。磷酸盐用作耐火材料的结合剂在产生陶瓷结合之前的中、低温范围内具有较强的结合强度,所以被广泛用作不定形耐火材料和不烧耐火材料的结合剂。

三、食品工业

根据美国食品化学药典(FCC)磷酸盐在食品工业中的功能可分为15类:

1、酸味剂:磷酸;

2、抗结块剂:磷酸钙;

3、抗氧化剂:次磷酸钙;

4、缓冲剂:磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠;

5、面团改良剂:磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸氢钙;

6、乳化剂:磷酸钾、聚偏磷酸钾、焦磷酸钾、磷酸铝钠(碱性)、偏磷酸钠(不溶性)、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、聚磷酸钠(玻璃质)、焦磷酸钠;

7、硬化剂:磷酸二氢钙;

8、保湿剂:聚偏磷酸钾;

9、发酵剂:磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、酸式焦磷酸钠、磷酸铝钠(酸性);

10、营养剂:磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸钙、焦磷酸钙、磷酸铁、焦磷酸铁、磷酸氢镁、磷酸镁、次磷酸锰、焦磷酸铁钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠;

11、防腐剂:次磷酸钠;

12、螯合剂:磷酸二氢钙、磷酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、偏磷酸钠(不溶性),聚磷酸钠(玻璃状);

13、改良淀粉添加剂:三偏焦磷酸、磷酸二氢钾;

14、组织改良剂:焦磷酸钾、三聚磷酸钾、偏磷酸钠(不溶性)、磷酸氢二钠(玻璃质)、三聚磷酸钠;

15、发酵食品:磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钙、磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾。

生态

生态方面,由于其在生物系统中的重要作用,磷酸盐是一种备受追捧的资源。一旦使用,它通常是环境中的限制性营养素,它的可用性可能会控制生物体的生长速度。这通常适用于淡水环境,而氮通常是海洋(海水)环境中的限制性营养素。

向环境和通常很少见的微环境中添加高水平的磷酸盐会产生重大的生态后果。

例如,某些生物的种群大量繁殖而牺牲另一些生物,以及缺乏氧气等资源的种群的崩溃(参见富营养化) 可能发生。在污染的背景下,磷酸盐是总溶解固体的一种成分,是水质的主要指标,但并非所有的磷都是藻类可以分解和消耗的分子形式。

在冲积表土中的细菌周围可以发现钙羟基磷灰石和方解石沉淀物。由于粘土矿物促进生物矿化,细菌和粘土矿物的存在导致钙羟基磷灰石和方解石沉淀。

磷酸盐沉积物可能含有大量的天然重金属。加工磷酸盐岩的采矿作业会留下含有较高水平的镉、铅、镍、铜、铬和铀的尾矿堆。除非精心管理,否则这些废物会将重金属浸入地下水或附近的河口。植物和海洋生物对这些物质的吸收会导致食品中有毒重金属的浓度。

-磷酸盐

一、概述

磷块岩是富含磷质的沉积岩,主要由生物化学沉积作用形成。磷块岩中的磷矿物属碳氟磷灰石类质同象系列,其结晶状态有非晶质、隐晶质、层纤状和柱粒状。与磷灰石伴生的矿物有方解石、白云石、海绿石、硅质、有机质等。磷块岩的矿石构造主要有块状、条带状,还常见有结核状、层状、网脉状构造等。矿石结构常见有凝胶结构、内碎屑结构、球粒结构、生物碎屑结构等。

迄今为止已发现的磷块岩矿床都是海相沉积的,陆相沉积中虽也含有磷酸盐,但尚未发现达到开采要求者。按产状,磷块岩可分为层状磷块岩和结核状磷块岩两个类型。磷块岩矿床是各类磷矿中最重要的工业类型,其储量占世界磷矿总储量的80%。我国云南、贵州、湖北、四川、陕西、山西、河南、甘肃等地区均有分布,国外如美国、澳大利亚等国的许多磷矿也属于这个类型。

磷块岩矿床的地质时代十分宽广,自元古宙至今,各时代几乎都有磷矿床分布。世界上形成磷块岩的主要时代为震旦纪、寒武纪、二叠纪、白垩纪、第三纪。我国沉积磷矿床主要时代为晚震旦世和早寒武世,其次为泥盆纪、石炭纪、奥陶纪等。

除磷块岩矿床外,还有硅藻土矿床、沉积自然硫矿床、沉积黄铁矿矿床等亦属生物化学沉积矿床,有的是生物遗体直接堆积而成,有的则是由于生物的生命活动或有机体的分解而使某些元素聚集形成矿床。现代研究表明,包括黑色页岩中的多种元素金属矿床的形成,都与生物作用有关。生物成矿是现代成矿学研究的一个重要方面。

二、重要矿床

1云南昆阳磷矿床

矿床位于扬子地台西部,康滇地轴东侧。磷矿层产于早寒武世梅树村初期渔户村组中谊村段(图7-30)。含磷岩系的岩石组合为硅质岩-白云岩-磷块岩。磷矿分上、下两层,其间被厚约16m的灰白色含磷水云母粘土岩相隔。矿层东西延长8km,矿区面积 2086km2。上矿层厚197~1485m,平均厚577m,比较稳定。下矿层厚0~687m,平均厚35m,变化较大。全区矿石 P2O5含量平均为2624%,地表氧化矿石品位较高,含P2O530%以上,有害杂质含量较少;深部原生矿石 P2O5含量显著降低(为20%~25%),而CaO、MgO含量增高。矿石类型主要为蓝灰色的富磷块岩和浅灰色的白云质磷块岩。矿石矿物主要为胶磷矿和少量白云石、方解石、玉髓、海绿石、绿泥石。矿石结构以颗粒结构(内碎屑、球粒、生物碎屑结构)为主。矿石构造有块状、条带状、结核状、砾状等。

图7-30 昆阳磷矿床小歪头山渔户村组地层柱状图

(引自涂光炽等,1988)

矿床位于康滇地轴东南缘碳酸盐岩缓坡(台地)上,在潮下带—潮间带—潮上带—潮间带—潮下带变化的沉积环境中形成。磷块岩层理类型以水平层理、波状层理和粒序层理为主,其次为交错层理。该矿区向北经昆明、峨眉、川北入陕西境内,构成一个南北长800km,东西宽40~60km的重要磷矿成矿带。

2四川什邡磷块岩矿床

位于四川盆地西缘龙门山台褶带中段。含磷段属中、上泥盆统,自下而上为砾屑磷块岩、磷锶铝矾矿层、含磷高岭土粘土岩、含磷石英砂岩,上覆白云岩。含矿段平行不整合于上震旦统灯影组藻白云岩之上。

矿体为磷块岩矿体和磷锶铝矾矿体。磷块岩矿体主要呈似层状,次为透镜状,其形态和厚度受底板古喀斯特地貌特征和发育程度所控制,在喀斯特凹地内矿体增厚,凸起处变薄。矿体厚0~753m,一般 6~10m,单个矿体长4500m,一般长1300~3200m。磷锶铝矾矿体呈似层状和透镜状产于含磷段中部,位于磷块岩层之上,二者迅速过渡。多数情况下与下伏内碎屑磷块岩同有同无。矿体长70~3100m,一般长几百米至千余米,厚0~2350m,一般厚2~5m。

矿石中磷矿物主要为碳氟磷灰石和磷锶铝矾,其他矿物主要为粘土矿物和硅质。矿石结构主要有内碎屑结构、胶状结构等,矿石构造主要有角砾状构造、块状构造、层状构造和条带状构造。该矿床为风化-再沉积型磷矿床,是早期(晚震旦世和早寒武世)的含磷层,经长期风化淋滤,在泥盆纪经搬运、再沉积形成的。

三、磷块岩矿床的成因

磷在地壳中的含量为013%,被认为是一种典型的生物元素。动物在其生命循环中都要吸收磷以组成其躯体,如骨骼、牙齿、甲壳等。例如脊椎动物的骨骼含P2O5达5331%,有几种舌形贝和圆货贝中含P2O580%~915%。

磷块岩的磷质,主要来源于岩浆岩中的磷灰石的风化与释放,磷易被含CO2和有机酸的地表水所溶解,被带到海盆中并被动植物有机体所吸收。也有地质学家认为,溶于海水中的磷,主要是海底火山喷发活动带来的。

对于磷质如何通过生物作用和生物化学作用富集起来形成矿床,目前存在不同认识,主要有生物成因说、生物化学成因说和化学成因说。

生物成因说认为磷块岩矿床是由海水中生物大量死亡后聚集而成的。在南非好望角以南,赤道暖流和南极寒流相遇的地方,生物大量死亡,它们的遗体在海底堆积下来形成大量磷酸盐结核。在爱沙尼亚早志留世的磷块岩矿床中,有3层磷块岩几乎全由矿化的圆货贝的贝壳组成。

生物化学成因说认为磷的富集与海洋中的浮游生物有关。在热带浅海地带,大量浮游生物繁殖,并吸收海水中磷质。当生物死亡后,残骸下沉到海底的淤泥中,由于细菌作用可将残骸分解而释放出磷,因此,在淤泥中富集了大量的磷,其含量可比底层海水含磷量高70~150倍。如里海海水中磷酸盐含量为3~7mg/m3,而海底淤泥中的磷含量却高达200~1100mg/m3。含磷高的淤泥水向浓度较低的水底层扩散。在扩散过程中,磷酸盐围绕小的质点(如砂粒、矿物颗粒、生物残骸等)聚集,形成磷酸盐结核。这样,由于富有机质淤泥的长期沉积,便可形成较厚的磷块岩矿床。

化学成因说由AB卡查科夫(1937)提出。他根据海洋水化学的资料,研究了近代海水中磷的分布情况和P2O5-CaO-HF-H2O相平衡关系之后,比较合理地阐明了磷的化学沉积过程。他将海水划分为4 层(图7-31)。第一层从水面到60m深处,为浮游生物活动繁殖层,或称光合层;在这一海水层,生物大量吸取海水中的磷,结果,此层海水中的磷含量很低,P2O5的最大含量为10~15mg/m3,一般常低于 2~5mg/m3;此外,该带 CO2的分压不超过 3039Pa(3×10-4大气压)。第二层水深自60m至300~400m,为死亡生物通过的水层,其中磷的含量略高。第三层水深自300~400m大约到1000~1500m,为死亡生物分解水层;由于分解出来的磷酸盐多,海水中P2O5浓度达 300~600mg/m3,甚至更高;CO2分压力增加到12×10-4大气压。第四层水深1000~1500m以下水层,磷的含量重新降低。

图7-31 在深部上升冷水流的条件下,陆棚地带的海水中形成磷块岩-沉淀磷酸盐示意图

(据AB卡扎科夫,1937)

1—海岸卵石层相和砂相;2—磷块岩相;3—石灰质沉积物相;4—浮游生物残体沉降;5—海流方向

鉴于海水中CO2的浓度对磷酸盐的溶解起很大作用,而CO2和CO2-3 是随着海水深度的增加而增加的。因而当上升洋流把深部富磷和CO2的寒冷海水带至陆棚边缘时,由于水温升高,水柱压力降低,导致水中CO2逸出,或为生物所吸收,或形成CaCO3沉积。在此情况下,水中CO2分压显著降低,磷酸钙在水中的可溶性亦随之降低,当达到过饱和状态,磷以磷酸钙形式沉积,在陆棚边缘形成磷矿床。这一结论的关键是必须有上升洋流的作用,所以亦称为上升洋流成磷说。卡查科夫的化学成因假说,较好地解释了许多大型磷矿床缺乏动物化石,在大陆淡水盆地和浅水封闭海盆中没有磷块岩形成等现象。该学说长期被认为是解释磷矿床形成的经典理论。

现代海洋沉积中的磷酸盐结核,出现在世界许多地区的深海和浅海的海底。在浅海海底的磷酸盐沉积大都位于水深 30~300m的地区。这些磷酸盐沉积是由深部循环洋流流入浅海地区引起的。

大量事实和研究表明,巨大的海相磷块岩矿床,是在磷酸盐沉积之后,又往往经历再改造作用才得以富集形成。我国西南晚震旦世—早寒武世的大型磷块岩矿床的形成,一般都经历了两个成矿阶段。首先是胶体聚沉。在相对稳定低能的浅水环境,磷质自含磷海水饱和析出,胶体聚沉,这是海相磷块岩的主要成矿作用。第二阶段是改造或簸选作用。上述已聚沉的磷凝胶,在洋流和强烈的风暴浪作用下被搅起,经过簸选、迁移,形成不同粒级的颗粒(砾屑、砂屑、团粒、生物碎屑等),在不同能量环境中再沉积。这是磷质进一步富集,形成量大质优磷矿床的重要成矿方式和阶段。此外,在成岩作用阶段,孔隙中磷质溶液的沉淀亦会使磷块岩富化。

四、勘查评价要点

磷矿床形成的地质时代很长,但在一个地区或一个构造单元内,往往只有一个或两个含磷层位,如滇东地区含磷层位为下寒武统渔户村组,黔中鄂西地区为上震旦统陡山沱组。因此,研究地层剖面,沿含磷层位找矿是首先要做的工作。

磷块岩的形成与古地理环境有关。目前发现的磷块岩矿床都是在海洋环境沉积的。虽然富磷洋流上升析出磷酸盐主要发生在大陆架边缘(陆缘)地区,但是由于风暴浪和海流的冲刷、簸选作用,磷酸盐再沉积的范围要广得多,可以沉积在陆棚(架)的滨海和浅海地区,而陆棚边缘次深海盆地亦有磷酸盐沉积。在我国西南中、上扬子磷矿聚集区,磷矿特别聚集在海岛、碳酸盐台地、生物礁、构造高地等“海底高地”边缘及其附近的半局限盆地中。

磷块岩是异常海相条件下的产物,它同时伴生或邻近的一组异常沉积物,能指示磷酸盐的形成环境和成因。磷块岩层序中岩石组合的主要类型为:①磷酸盐岩-白云岩-镁质粘土-燧石;②磷酸盐岩-黑色页岩-燧石;③磷酸盐岩-条带状氧化铁-燧石;④磷酸盐岩-铁、锰氧化物。

磷块岩是富含磷酸盐的沉积岩,磷酸盐矿物多为非晶质和隐晶质以及非常细小的磷灰石晶体,肉眼难以辨认。因此,磷块岩与碳酸盐岩等其他沉积岩在宏观上往往没有明显差别。在勘查时,应加强测试和显微镜观察工作,也可采用简易化学方法。

此外,不少磷块岩矿床中含有铀等放射性元素,因此,可以在野外直接应用伽马能谱仪进行找矿。

磷矿石多产于沉积岩,也有产于变质岩和火成岩,除个别情况外,矿物中的磷总是以正磷酸盐形态存在,磷的主要矿物为磷灰石。磷是重要的化工原料,也是农作物生长的必要元素,工业用磷必须大量从磷矿中提取,用于制造黄磷、赤磷、磷酸、磷肥、磷酸盐。英文名为PHOSPHATE ROCK 。分子式:3Ca3(PO4)2·CaR2。磷灰石根据所含化学成分的不同,常分为:

碳氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2,分子量:294;

氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2,分子量:388;

氯磷灰石3Ca3(PO4)2CaCl2,分子量:421;

氢氧磷灰石Ca5(PO4)3OH,分子量346;

碳磷灰石Ca10(PO4)6(CO3),分子量1030;

元素特性

磷的物理性质: 游离态磷有白磷、红磷和黑磷三种同素异型体

白磷: 分子是由四个磷原子构成的正四面体键角60° 白色蜡状, 因常带有**, 有叫黄磷 难溶于水,易溶于非极性溶剂如CS2,有剧毒(001g―006g致命),着火点40℃ 所以少量的白磷保存在冷水;

红磷: 复杂的大分子, 结构尚未完全清楚, 但已知其结构中有磷原子构成的环和链,棕红色粉末,基本无毒,常压下加热则升华为磷蒸汽, 遇冷凝结为白磷,难溶于水和二硫化碳等;

黑磷: 黑色有金属光泽的晶体, 它是用白磷在很高压强和较高温度下转化而成的磷, 使用价值不大。

磷矿资源

我国磷矿资源比较丰富,已探明的资源储量仅次于摩洛哥和美国,居世界第3位。云南、贵州、四川、湖北和湖南5省是我国主要磷矿资源储藏地区,储量达986亿t,占全国总储量的745%。

磷化工

磷化工包括磷肥工业、黄磷及磷化物工业、磷酸及磷酸盐工业、有机磷化物工业、含磷农药及医药工业等等。世界上磷矿石的消费结构中约80%左右生产磷肥后用于农业,其余的用于提取黄磷、磷酸及制造其它磷酸盐系列产品。磷化工产品在工业、国防、尖端科学和人民生活中已被普遍应用。除了在农业中用作磷肥、含磷农药、家禽和牲畜的饲料以外,在洗涤剂、冶金、机械、选矿、钻井、电镀、颜料、涂料、纺织、印染、制革、医药、食品、玻璃、陶瓷、搪瓷、水处理、耐火材料、建筑材料、日用化工、造纸、弹药、阻燃及灭火等方面广泛使用。随着科技的发展,高纯度及特种功能磷化工产品在尖端科学、国防工业等方面被进一步的推广应用,出现了大量新产品,如:电子电气材料、传感元件材料、离子交换剂、催化剂、人工生物材料、太阳能电池材料、光学材料等等。由于磷化工产品不断向更多的产业部门渗透,特别是在尖端科学和新兴产业部门中的应用,使磷化工成为国民经济中的一个重要的产业。磷化工产品在人们的衣、食、住、行各个领域,发挥着越来越重要的作用。

磷灰石因其中附加阴离子的不同,又分为氟磷灰石、氯磷灰石和羟磷灰石等。六方晶系。晶体呈六方柱状,集合体呈粒状、致密块状。颜色不一,以灰、褐黄、黄绿色多见。玻璃光泽。断口呈油脂光泽。硬度5。密度32。有些磷灰石中含有多种微量元素碘、稀土元素和放射性元素等。条痕白色。具热发光(磷光)特性。磷灰石的用途同磷块岩。氟碳灰石晶体则可作激光发射材料。 磷灰石是提取磷的原料矿物,含稀土元素时可综合利用。氟磷灰石可作激光发射材料。由生物化学作用形成的海岛鸟粪层磷矿,主要成分为羟磷灰石,规模也很大。磷灰石是制造磷肥和提取磷及其化合物的最主要矿物原料;含稀土元素时可综合利用;透明而色泽丽润的磷灰石晶体可作低档宝石。

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,33%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。

磷灰石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。

工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸,滤去微溶于水的硫酸钙沉淀,所得滤液就是磷酸溶液。磷酸和磷灰石反应所得产物磷酸二氢钙被称为重过磷酸钙,为灰白色粉末,主要用作酸性磷肥。工业上制备氢氟酸的方法是用萤石(CaF2)与浓硫酸作用,加热到大约700℃时发生反应。加热后可发磷光。将钼酸铵粉末置于磷灰石上,加硝酸,可生成**的磷钼酸铵,用以快速试磷。磷灰石是制磷和磷肥的最主要原料。

磷矿石是含有磷元素的矿石,其中主要磷矿物为磷灰石、方解石、磷铁矿等。磷矿石的酸不溶物是指在浸出酸洗过程中,未被酸溶解的残留物,它是磷酸盐提取过程中的主要难点。而二氧化硅是指矿石中的一种化合物,其与磷矿石的酸不溶物存在着一定的关系。

磷矿石的主要成分为磷灰石、方解石、磷铁矿等,这些磷矿物的结构都含有磷酸根离子。在磷酸盐提取过程中,酸洗溶解磷酸根离子时,磷酸根离子会与酸不溶物中的杂质离子结合,形成难以溶解的沉淀物,导致磷酸盐的浸出率下降。其中二氧化硅是一种常见的酸不溶物,其存在会使磷酸盐的浸出率进一步下降。

二氧化硅是一种无机化合物,化学式为SiO2。在磷酸盐的酸洗过程中,磷酸根离子会与二氧化硅结合,形成难以溶解的硅酸盐沉淀物。硅酸盐沉淀物的形成会导致酸洗液中磷酸根离子的浓度下降,从而降低磷酸盐的浸出率。此外,硅酸盐沉淀物还会堵塞矿浆在浸出过程中的流动,从而降低磷酸盐的浸出速度。

因此,磷矿石中的二氧化硅会对磷酸盐的浸出率产生不利影响,减缓磷酸盐的提取速度。为了提高磷酸盐的浸出率,需要在酸洗溶解过程中,采取适当的工艺措施去除二氧化硅等酸不溶物,以减少其对浸出过程的影响。

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