磷灰石与白云石正浮选分离研究--《中南大学》2011年硕士论文
磷灰石与白云石正浮选分离研究
【摘要】：论文通过单矿物实验、人工混合矿石试验、Zeta电位测试、以及溶液化学计算,研究了磷灰石和白云石的基本浮选行为以及Ca2+、Mg2+在NaOH和Na2CO3两种pH调浆体系中对磷灰石和白云石浮选行为的影响及其机理,探讨了矿物晶格离子的吸附、溶液界面反应与矿物表面性质转化对磷灰石和白云石浮选行为及分离的影响。论文的主要结论如下：
1、单矿物实验结果表明
油酸钠做捕收剂时,白云石可浮性好于磷灰石。而在Na2CO3调浆体系中,磷灰石的可浮性比在NaOH调浆体系中要好。
糊精在NaOH体系中pH为10～12区间对这两种矿物有较好的分选效果,但在Na2CO3体系中分选效果变差。
2、钙、镁离子对单矿物浮选行为影响表明
NaOH体系中,Ca2+存在使白云石和磷灰石的浮选行为影响相似,降低了抑制剂的选择性。Mg2+存在使磷灰石的可浮性变好,降低了抑制剂对磷灰石的浮选的抑制影响。
Na2CO3体系中,Ca2+、Mg2+的存在使磷灰石和白云石的浮选行为相似,不利于磷灰石和白云石浮选的分离。
3、钙、镁离子对矿物浮选影响机理研究表明
在磷灰石和白云石的混合体系中,碱性条件下矿物溶解的晶格阴离子在对方矿物表面的吸附,会引起磷灰石和白云石矿物表面性质发生转化。
对Ca2+、Mg2+在NaOH和Na2CO3两种体系中的溶液化学计算表明Ca2+、Mg2+对磷灰石和白云石的浮选行为影响与金属离子在平衡体系中的优势组分有关。
【关键词】：
【学位授予单位】：中南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TD97【目录】：
摘要4-5ABSTRACT5-9第一章 文献综述9-26 1.1 磷元素简介9 1.2 磷矿资源概况9-12
1.2.1 含磷矿石矿床成因分类9-10
1.2.2 含磷矿石矿物成分分类10
1.2.3 磷矿资源分布概况10-12 1.3 磷矿石选矿研究现状12-19
1.3.1 磷矿石选矿工艺现状12-14
1.3.2 磷矿浮选药剂研究现状14-19 1.4 磷灰石与白云石浮选分离研究基础19-24
1.4.1 磷灰石与白云石矿物表面转化研究19-20
1.4.2 多糖有机物与矿物作用的吸附机理20-24 1.5 论文研究目的、意义及研究内容24-26
1.5.1 研究目的24
1.5.2 研究内容及思路24-26第二章 矿样、药剂、仪器设备及研究方法26-29 2.1 实验矿样性质及制备、药剂、设备26-27
2.1.1 矿样26-27
2.1.2 药剂及设备27 2.2 实验研究内容、方法27-29第三章 单矿物浮选行为研究29-35 3.1 单矿物基本浮选行为实验29-31
3.1.1 油酸钠用量实验29
3.1.2 pH调整剂对单矿物浮选影响29-31 3.2 抑制剂对单矿物作用实验31-34
3.2.1 抑制剂用量实验31-32
3.2.2 pH调整剂对抑制剂与矿物作用的影响32-34 3.3 本章小结34-35第四章 钙、镁离子对磷灰石和白云石浮选行为影响35-44 4.1 钙镁离子对磷灰石和白云石的浮选行为影响35-37 4.2 钙、镁离子对抑制剂与单矿物作用的浮选行为影响37-42
4.2.1 NaOH调浆体系下钙、镁离子对有机抑制剂与单矿物作用影响37-40
4.2.2 Na_2CO_3调浆体系下钙、镁离子对有机抑制剂抑制效果影响40-42 4.3 人工混合矿实验42-43 4.4 本章小结43-44第五章 钙、镁离子对矿物浮选影响机理研究44-56 5.1 矿物溶解组分计算44-47
5.1.1 白云石溶解组分计算44-45
5.1.2 磷灰石溶解组分计算45-47 5.2 钙、镁离子对单矿物Zeta电位的影响47-50 5.3 钙、镁离子在溶液中水解组分计算50-55
5.3.1 NaOH体系中钙、镁离子水解组分分布51-53
5.3.2 Na_2CO_3体系中钙、镁离子水解组分分布53-55 5.4 本章小结55-56第六章 结论56-57参考文献57-62致谢62-63攻读硕士学位期间所取得的主要成绩63
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京公网安备74号磷矿资源开发阶段
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。本文引用地址：
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磷矿的质量评价；一、磷矿的品味；磷矿的品味是指磷矿中P2O5的含量；%BPL×0.4576=%P2O5或%BPL=2；高品位富矿随着大规模开采而日渐减少，目前对磷矿品；湿法磷酸的生产企业，在生产过程中总是希望提高磷矿；在磷酸生产中，磷矿品位又是影响生产工艺条件的重要；表1我国主要磷块岩矿物的化学组成；综上所述，“低品位”磷矿使用的有效途径是进行选矿；二、磷矿
磷矿的质量评价一、磷矿的品味磷矿的品味是指磷矿中P2O5的含量。我国习惯上以P2O5百分含量表示，而国际上则采用BPL含量表示。BPL是将磷矿的P2O5含量折合成磷酸三钙（Ca3(PO4)2）的含量表示。磷酸三钙中P2O5的理论含量为45.76%，于是当磷矿化中含有0.4576% P2O5时，表示为1%BPL。 其计算方法为：%BPL×0.4576=% P2O5或%BPL=2.1853×=% P2O5高品位富矿随着大规模开采而日渐减少，目前对磷矿品位的要求是：在磷矿杂质含量符合规定的前提下磷矿品位大于31.11-32.03% P2O5即可利用。我国现有磷矿品位的高低一般分为高品位矿（富矿：P2O5含量在30%以上），中品位矿（P2O5含量在26%-30%之间）和第品位矿（贫矿：P2O5含量低于26%）。湿法磷酸的生产企业，在生产过程中总是希望提高磷矿的品位，磷矿的品位直接影响该工厂的经济效益。磷矿P2O5越低，生产单位质量P2O5的经济效益愈低，主要表现在反应槽的容积利用系数、过滤机生产强度的降低，设备的动力、消耗的指标的升高，最终导致该工厂的产量降低。如图一中所表示的国外某湿法磷矿厂，当生产能力为每小时投矿150吨，所用磷矿品位与生产磷酸产量的关系，可以看出使用低品位磷矿时，工厂产量明显下降。在磷酸生产中，磷矿品位又是影响生产工艺条件的重要因素。当生产的磷酸浓度恒定时，磷矿的品位越低，按物料平衡计算允许加入过滤系统的洗涤水量越少，滤渣的洗涤程度就会受到影响，导致P2O5夹在石膏中损失，就必须调整磷酸浓度，造成工艺条控制的波动。表1
我国主要磷块岩矿物的化学组成综上所述，“低品位”磷矿使用的有效途径是进行选矿富集，虽然从60年代初期开始着手选矿工艺与药剂制备的研究，并且制定多种选矿工艺流程，完成荆襄、王集、宜昌、石门一批磷矿的选矿研究，但目前提供富矿和精选矿的数量还远远不能满足我国磷化工业的需求。现在矿山部门正从易选的昆阳磷矿着手，建立大型采选基地，昆阳磷矿经简单的擦洗脱泥可获得优质商品磷矿。此外，荆襄、王集、矾山、瓮福等矿山也已建成大型采选基地。富集的方法很多，包括药剂浮选、擦洗分级、重介质选矿、光电选矿及煅烧消化等，研究和开发富矿方法，或直接开发的用中低品位磷矿生产高效复合肥料及各种工业磷酸盐都将具有重要的现实意义。二、磷矿中有害杂质含量磷矿中含有许多种杂质，如铁、铝、镁、锰等金属离子，有的还含有放射性元素铀、钍极少量稀土金属镧、镱的化合物，在酸根离子中则有碳酸盐、硅酸盐（或SiO2）、氟根（有时氟全部或部分为氯或酸根所取代）和硫酸盐及有机物等。这些杂质，在湿法磷酸及磷酸盐工业中，一般均会增加酸的消耗、降低产品质量和增加产品成本，还使生产装置生产能力下降，设备材料的腐蚀或磨蚀加剧，降低设备开车率。在湿法磷酸的生产中如果有害杂质多，还会使磷矿的反应过程及硫酸钙的结晶过程不能正常进行，甚至有可能根本生产不出磷酸。即使生产出磷酸也由于杂质过多而无法浓缩或加工利用。磷矿中杂质虽然很多，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。1、磷矿中的CaO含量（指CaO/ P2O5）磷矿中的CaO含量是决定湿法磷酸工业生产中硫酸消耗量的关键。CaO/ P2O5比值决定了生产单位质量P2O5所消耗硫酸量。在磷矿P2O5含量一定的情况下，CaO含量愈高，硫酸消耗量愈大（一份CaO要消耗1.75份硫酸）。同时，CaO含量升高，石膏值增大，过滤负荷相应增大，单位面积过滤设备的P2O5生产能力下降。因此，要求CaO/ P2O5接近纯氟磷灰石Ca5F(PO4)3中的CaO/ P2O5的理论比值，其质量比为1.31摩尔比为3.33，不宜超过太多，因此超过此值，需要消耗额外的硫酸，增加额外的生产成本，因此是一个十分重要的技术经济问题。我国磷矿CaO/ P2O5比值较高，主要由于磷矿中常伴生有白云石、石灰石等碳酸盐附生矿物，难以用一般的选矿方法除去，这是湿法磷酸生产中急待解决的问题。
2、磷矿中的倍半氧化物R2O3含量倍生氧化物是指磷矿中铁、铝氧化物的含量，常以R2O（即Fe2O3+Al2O3）3R代表Fe与Al，表示，铁和铝主要来自粘土，通过筛选、磁选可以去除大部分，湿法磷酸生产中，铁和铝不仅干扰硫酸钙结晶的成长，还使磷酸形成瘀渣，尤其是在浓缩磷酸中更为严重。其沉淀或随石膏排出都将使P2O5遭到较大损失。生成铁或铝的复杂磷酸盐结晶细小，不但增加溶液和料浆的粘度而且容易堵塞滤布和滤饼孔隙，从而降低过滤强度和设备的生产能力。铁、铝杂质还常常在磷酸生产中析出，形成积垢，在贮存、运输中析出淤泥，给贮存和运输带来困难。铁和铝的磷酸盐还会给磷酸浓缩等后续加工带来困难，导致产品物性不佳和质量下降。
3、磷矿中MgO含量磷矿的镁盐（以MgO表示）经反应后一般全部溶解并存在于磷酸中，浓缩后也不易析出，这是由于磷酸镁在磷酸溶液中溶解度很大的缘故，也是镁盐产生严重的不利影响的原因。分散度极大的Mg(H2PO4)2使磷酸粘度剧烈增大，造成酸解过程中离子扩散困难和局部浓度不一致，影响硫酸钙结晶的均匀成长，增加过滤困难。在磷矿酸解过程中，镁的存在使磷酸中第一氢离子被部分中和，将低了溶液中氢离子的浓度，严重影响磷矿的反应能力。如果为了保持一定氢离子浓度而增加硫酸用量，又将使溶液中出现过大SO42-浓度，这不但增加了硫酸消耗而且还造成硫酸钙结晶的困难。此外，由于镁盐在反应过程中也会生成一部份枸溶性磷酸盐，并且镁盐对产品的吸湿性影响比铁、铝盐类大，因而会影响产品的物理性能，使水溶率降低，质量下降。磷矿中MgO含量已成为评价磷矿质量的主要指标之一。国外生产厂对MgO含量的要求是很严的。我国磷矿中MgO含量明显偏高，对磷酸的生产和磷酸盐的生产都带来不良影响。因此研究降低MgO含量的方法，已成为我国磷矿生产科研中的一个重要课题。目前磷矿降镁有物理选矿和化学将镁两条工艺路线。物理浮选法的缺点是对磨矿细度要求高，而且要排出大量的浮选尾矿，更主要的是无法脱出细分散于磷矿中的白云石微粒从而把矿中的MgO含量降到满意的程度，同时物理选矿投资大成本高。根据选矿部门对四川马鞭磷矿和湖南洗溪磷矿（均为高镁磷矿）的浮选结果报告，物理选矿能把磷矿中的MgO最大限度降低至1.8%-3.5%，这种磷矿用于酸法加工仍有相当大的困难，尤其用于加工制作饲料级磷酸氢钙，矿中所含的MgO最终将以MgHPO4?3H2O形式进入最终产品，结果造成产品中的钙含量不能达到行业标准。而使用化学降镁法，由于基本原理不是利用矿物各组分可选性的不同，而是利用在酸性介质中矿物各组分被酸分解速度的不同和H+可以扩散通过矿里的微细孔达到白云石颗粒表面从而使矿中白云石在恰当条件下近乎全部分解，而矿中的氟磷灰石仍保留在其中。因此矿中的MgO脱除较为彻底，可以降至0.5%-1.0%，用这种磷矿萃取磷酸，成品磷酸质量较好。由于酸中MgO含量很低，因而产品饲料级磷酸氢钙纯度可达95%以上，各项指标尤其是其中的钙含量比较容易达到行业标准。化学法降镁的基本原理，是用少量硫酸淘洗含大量白云石型氧化镁的高镁磷矿，使其中细分散于磷矿颗粒中的白云石微粒溶解于稀硫酸，而磷矿石却保留在固相中，主要的化学反应为：（Ca?Mg）（CO3）2+2H2SO4
CaSO4?2H2O↓+MgSO4+2CO2↑由于反应过程中生成的Mg SO4溶解于水，因而存在于溶液之中，采取适当措施把反应料浆进行液固相分离以后，固相磷矿中的白云石型氧化镁就被全部或大部分除去了，从而使含大量氧化镁的高镁磷矿成为适宜于酸法加工的优质磷矿。四川大学（成都科级大学）磷复肥及磷酸盐研究室早在80年代初期即开始对化学法预处理降镁及湿法磷酸制取饲料级磷酸氢钙两项科研项目进行了系统的研究，历经十余年的艰苦努力，终于取得了成功。化学预处理降镁以四川马边磷矿为对象，经过模试、工业规模扩大试验，均取得圆满的成果，并分别于1988年3月和1989年5月通过了由全国专家参加的省级技术鉴定，获得一致好评。1994年幼成都科级大学磷复肥及磷酸盐研究室提供技术并承担工程设计在四川汉源化工总厂建成一套25kt/a化学降镁装置，这是我国第一套高镁磷矿化学降镁工业装置，1995年通过专家验收，评价其技术达到“国际先进水平”。目前该装置已扩产至50kt/a的生产能力。
4、硅及酸不溶物的含量磷矿中通常总是含有不等量的硅，多以SiO2为主的酸不溶物形态存在。SiO2在反应过程中不消耗硫酸，部分SiO2还可以使剧毒气体HF变成毒气较小的SiF4气体，降低毒害和减轻腐蚀作用。在反应过程中，SiO2部分地被反应生成的HF侵蚀，侵蚀程度与硅的物理性质有关，活性较大的硅很容易发生反应，使氢氟酸（HF）生成氟硅酸（H2SiF6），后者对金属材料的腐蚀性要比前者轻得多。为此磷矿中要含有必须的SiO2，当SiO2/F小于化学计量时，还应加入可溶性硅。但过量的SiO2是有害的，一方面湿法磷酸中呈胶状的硅酸会影响磷石膏的过滤分离；另一方面增加磷矿硬度，降低磨机生产能力，增加设备磨损。细小的酸不溶物颗粒（-320目，即44微米以下的微粒），又称分散性泥质，会给磷酸、磷肥生产带来很大的危害。经富集处理后的磷矿，总是首先脱除泥质，因此泥质影响不大。但是当使用不经任何处理的原矿进行生产时，泥质影响就很明显。磷矿中的细颗粒泥质在反应过程中不为硫酸所分解，随磷石膏一起沉淀，在料浆过滤时极易堵塞滤饼滤布的孔隙，大大降低过滤速度，缩短滤布使用周期，给加工过程带来严重困难。即使泥质含量仅为磷矿的4%-5%也会对过滤发生显著影响。如云南某分散性泥质含量较高（＞10%）的原矿作湿发磷包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、中学教育、生活休闲娱乐、高等教育、各类资格考试、磷矿的质量评价24等内容。　
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