饲料级磷酸氢钙作业指导书(最终版)(8)

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磷灰石矿，一般由融酸的岩浆冷却结晶而成，属于分布在火成岩中的矿物。磷灰石矿中除磷灰石外，尚含有下列矿物：霞石（Na,K）AlSiO4.nSiO2,NaFe(SiO3)2以及钛磁铁石Fe3O4.FeTiO3.TiO2，钛铁石FeTiO3，榍石CaTiSiO5，长石，黑云母，异性石等。

磷块岩（或称纤核磷灰石）是由古代海洋湖泊中，许多含磷物质的最小颗粒在海底或湖底沉积而成。即由分散状态的磷灰石形成。磷块岩的特点是细晶结构，微粒有极高的分散性和气孔率，并且各种磷块岩，所含磷酸盐物质的显微结构十分不同，有的呈无定形胶凝状态，有的呈明显的结晶形式，有的具有许多过渡状态的颗粒。

磷块岩中含有下列矿物杂质：海绿石——水溶性硅酸盐型[(R2O+RO)R2O3.4SiO2.2H2O]，式中R2O为Na2O或K2O，RO为MgO，CaO或FeO,R2O3为Fe2O3或Al2O3；褐铁矿Fe2（OH）6.Fe2O3,方解石CaCO3，白云石CaCO3.MgCO3，硅酸镁Mg2SiO4，高岭土H2Al2Si2O8.H2O，硫铁矿FeS2，长石，石英，花岗岩等及有机物。 3.1.1.2含铝磷酸盐矿

含铝型的磷酸盐矿床，在世界上分布相当广泛。如圣诞岛中的C级磷矿；美国佛罗里达的路地岩砾磷矿床的含铝磷酸盐岩;我国四川什邡磷矿中的硫磷铝锶矿矿层。含铝磷酸盐矿主要是纤磷钙铝石CaAl3(PO4)2(OH)3.H2O,水磷铝碱石(NaK)CaAl6(PO4)（OH）4.3H2O,银星石Al3(OH)3(PO4).5H2O，与磷灰石一样，可以有各种取代成份，通常铁是铝的取代成份。目前含铝磷酸盐矿用量较小，可做硝酸磷肥或经煅烧后直接使用。 3.1.2我国磷矿的储量及分布特征

储量------我国磷矿资源丰富，除青海和西藏两地外，其它各省（区）均

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有探明的磷矿储量分布。全国磷矿的保有探明储量总计为203.29亿吨，其中已列入全国矿产储量总表的保有储量130.36亿吨；新增但尚未上表的探明储量72.93亿吨，平均品位18.23%，在203.29亿吨总储量中，工业储量61.41亿吨，占总储量的30.2%，P2O5含量大于30%的富矿储量仅有2.98亿吨。而富矿中有47%是属于风化次生富集磷块岩，主要分布在云南境内。 分布特征------我国磷矿床在地里分布上，主要集中在云南、贵州、四川、湖南和湖北。这五省的保有储量共计174.42亿吨（P2O5储量35.27亿吨），占全国总储量的85.8%（占P2O5总储量的95.2%），平均品位20.22%。就大区相比，首推西南地区，不仅矿多量大，而且质量好。该区共有磷矿产地147个，其中大型产地64个，中型产地42个，储量达123.98亿吨（P2O5储量26.47亿吨）占全国总储量的61%（占P2O5总储量的71.4%），全区P2O5平均品位21.35%。次为中南地区，共有磷矿产地112个，其中大型产地28个，中型产地35个，储量达51.26亿吨（P2O5储量8.94亿吨）占全国总储量的25%（占P2O5总储量的24.1%），全区P2O5平均品位17.43%。随后依次为华北地区、华东地区、西北地区和东北地区。 3.1.3我国磷矿资源的特点

磷矿石我国优势矿产之一，但在地里分布上很不平衡，85%以上的磷矿石储量或95%以上的P2O5储量集中分布在云南、贵州、四川、湖南和湖北五省，而华北、东北、西北都是我国磷肥销售的主要市场，从而形成了“南磷北调”及“西磷东运”的局面。长距离的运输，不仅提高了磷肥的成本，也制约了磷矿床的开发。

除上述特点外，我国的磷矿资源还存在着“四多四少”现象。

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3.1.3.1贫矿多，富矿少

据初步统计，我国磷矿石P2O5含量大于30%的一级富矿仅有12.98亿吨，占全国总储量的6.4%；P2O5含量24~30%的二级中品味矿约为15亿吨，占全国总储量7.4%；P2O5含量14~24%的三级贫矿约为148亿吨，占全国总储量72.9%；P2O5含量3~14%之间的主要为内生和变质的四级品味磷矿约27亿吨，占全国总储量的13.3%。 3.1.3.2难选矿多，易选矿少

为了符合工业上的利用要求，三、四级品磷矿石和部分二级品磷矿石均需入选。一般来说，内生和变质型的磷灰石较易选别，但所占的比重很小。而占全国总储量65%以上的磷块岩，由于质地坚硬，颗粒细小（粒径在0.001mm以上），胶结紧密，而且有害杂质MgO含量高，选矿的难度大。 3.1.3.3适宜地采多、露采少

露采和地采比较有较多的优越性：采矿强度大，劳动生产率高，易于实现机械化作业，劳动条件好和开采成本较低。到我国磷矿床由于客观赋存状态的特点，能使用露采的矿石储量很小，仅占总储量4%左右。 3.1.3.4倾斜---缓倾斜薄---中厚的矿体多，急倾斜厚大矿体少

我国磷矿约有75%以上的矿层显倾斜---缓倾斜产出，厚度为薄--中厚，这种赋存状态，使许多高强度、高效率的采矿方法受到了制约，采场矿石运搬和顶板管理的难度大。为了解决该类型矿床的开采问题，近几年来，我国已作了大量的科学研究工作，并已取得了良好的效果。 3.1.4磷矿的性质

3.1.4.1磷矿的物理、化学性质

纯磷灰石颗粒的硬度为5（莫氏硬度）。结核磷块岩的硬度介于2到5之

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间。磷灰石的熔点为1500——1570℃；磷灰石在25℃标准生产热等于28千卡/摩尔。磷灰石精矿的比热为780焦/千克.开。磷灰石精矿的水含量稍有增加时，其容重显著减小，标准磷灰石精矿，在大堆堆放时的平均容重为1.8吨/米3。小型料斗中堆放时为1.5吨/米3。标准精矿的平均静止堆角取为370。

3.1.4.2磷矿的活性

磷矿石的反应活性与其组成和形成原因有关。不同产地的磷矿活性有差别，磷矿的活性与其反应能力及农业的增产效果有关，活性越大，增产效果越好，反应能力越强。测定磷矿的反应活性，可用中性柠檬酸铵（PH7），柠檬酸（2%），甲酸（2%），酸性柠檬酸铵（PH3）做萃取剂测出。在各种萃取方法中，物料取样与萃取容积之比均为1克比100毫升，萃取时间一般为30分钟至1小时。萃取过程的温度和搅动方式则各不相同。萃取条件的变更由试验确定。力求试验数据与农业数据更接近。

第二节 石灰

3.2.1 石灰的性质

石灰化学式CaO，分子量 56.08 ，沸点 2850℃，熔点 2580℃，白色无定形粉末，含有杂质时呈灰色或淡黄色，具有吸湿性溶解性 难溶于水,不溶于醇，易溶于酸、甘油，相对密度3.25~3.38g/cm3 。 3.2.2 石灰的原料及生产

凡是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，如石灰岩、白垩、白云质石灰岩等，都可用来生产石灰。??将主要成分为碳酸钙的天然岩石，在适当温度下煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品

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即为石灰，又称生石灰。

在实际生产中，为加快分解，煅烧温度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因，石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实，表面常包覆一层熔融物，熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁(MgCO3)，因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO)，根据氧化镁含量的多少，生石灰分为钙质石灰(MgO≤5％)和镁质石灰(MgO>5％)。 生石灰呈白色或灰色块状，为便于使用，块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末，又称熟石灰，其主要成分是Ca(OH)2；石灰膏是块状生石灰用较多的水(约为生石灰体积的3—4倍)熟化而得到的膏状物．也称石灰浆。其主要成分也是Ca(OH)2。 3.2.3 熟化与硬化

石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。 石灰熟化时放出大量的热，体积增大1—2倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法：消石灰浆法和消石灰粉法。

根据加水量的不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理论需水量为石灰重量的32％。在生石灰中，均匀加入60％～80％的水，可得到颗粒细小、分散均匀的消石灰粉。若用过量的水熟化，将得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有过火石灰，过火石灰熟化

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