磷矿的主要用途磷是地球上所有生物细胞核的重要组成部分，在生命过程的光合作用和新陈代谢中起着重要的作用。可以说，没有磷，就没有生命。磷是磷植物生长必需的三大营养元素之一。磷肥和复合磷肥对作物的生长和增产有很大的作用。磷矿是制造一切磷化合物的最初原料，也是指能经济利用的磷酸盐矿物的总称。[1]磷矿主要用于生产磷肥和复合磷肥。磷肥是三大基本化肥之一。我国磷肥生产消耗的磷矿约占磷矿总消耗量的80%。磷矿还可以用来制造黄磷、磷酸、磷化物等磷酸盐产品。
国内外磷矿储量2005年，世界磷矿储量180亿吨，基础储量500亿吨，其中80%以上集中在摩洛哥、美国、南非、约旦和中国。在储量和基础储量方面，摩洛哥排名第一，中国第二，美国第三。中国磷矿资源丰富。截至2006年底，资源储量169.82亿吨，其中14.11亿吨，基本储量36.96亿吨，资源量132.86亿吨。虽然我国磷矿资源丰富，但我国磷矿平均品位只有17%，而平均可采品位一般在23%以上。在近期内，技术上和经济上可以利用的基本储量仅占总资源的24%左右，而难以利用的资源占76%，这表明我国磷矿开采和加工难度较大。为满足农业生产对磷肥的需求，中国磷矿的消费量将从2001年的3579万吨增加到2022年的5711万吨。与需求相比，预计2010年和2022年磷矿缺口分别为800万吨和1000万吨。目前我国丰富的磷资源的使用年限不到10年，即使加上低品位矿产资源，使用年限也只有50 ~ 60年。因此，磷矿已被列为2010年以后不能满足国民经济发展需要的20种矿种之一。[2]瓮福集团磷资源情况瓮福(集团)有限公司是集磷矿开采、磷复肥、磷煤化工、氟碘化工生产、科研、贸易为一体的大型国有企业。是国家& ldquo八& rdquo、& ldquo九& rdquo投资的五大磷肥基地之一。
瓮福磷矿位于川黔南北构造带，总面积58平方公里。它由高坪矿区和白岩矿区组成，是一个大型海相沉积磷矿床。高坪矿区工业磷矿层& mdashB层矿赋存于震旦系陡山沱组第四段(Z1-4 b)中，其分布受白岩-高平背斜的次级褶皱——高平背斜控制。白岩矿区A、B两层工业磷矿层产于震旦系陡山沱组第四段(Z1-4 b)中，其分布受白岩-高坪背斜的次级褶皱——高坪背斜控制。瓮福磷矿总储量49129.2万t，P2O5平均品位25.23%。其中露天开采矿石储量13009.41万t，P2O5平均品位27.36%。地下开采储量36119.79万吨，P2O5平均品位24.46%。高平矿区工业磷矿层为B层，白岩矿区工业磷矿层为两层，即A层和B层。A层储量占矿区总储量的55%。B煤层储量占矿区总储量的45%。矿区工业磷矿石矿物单一，为碳氟磷灰石。瓮福磷矿高坪、白岩矿区规划范围内的6个矿段中，营坪矿区、磨房矿区、穿岩洞矿区ⅱ号矿体P2O5地质品位均在26%以上，其他矿体P2O5地质品位均在19% ~ 25%之间。英平矿区P2O5地质品位自上而下逐渐降低，其他矿区也有类似现象。白岩矿区有大量的穿岩洞和大塘矿区。开发中低品位磷矿的探索与实践
矿石反浮选捕收剂的研制
瓮福磷矿项目被设计为原矿品位P & shy2O 30.75%，精矿品位P & shy2O35.5%，MgO小于或等于1.5%。但由于市场的需要，高档(P & shy530%以上)矿石不断被开采利用，导致矿石开采品位逐年下降；在1996年至1999年的试生产中，只要原矿品位P & shy当2O低于28%，或MgO大于5%时，生产的磷精矿不合格，造成极大的浪费。瓮福矿区磷矿地质储量8.2亿吨，其中80%以上属于碳酸盐胶磷矿，P & shy2O平均等级只有25%，应该做成P & shy530.75%的原矿入选，不仅混矿困难，而且有50%左右的资源无法利用。为了使国家投资50多亿元的矿物肥料项目充分发挥作用，瓮福磷矿进行了P & shy20528%以下碳酸盐胶磷矿选矿研究。瓮福磷矿经过分析，确定了试验方向:以中低品位碳酸盐胶磷矿为原料，以湿法磷酸矿高品位产品(标准号HG/T2673-95)为产品(磷精矿)标准，从众多捕收剂中寻找合适的捕收剂。瓮福磷矿通过不断的试验和比较，成功研制出一种新型捕收剂& mdash& mdashWF-01 .用WF-01作捕收剂分选高品位矿石，精矿平均氧化镁含量为0.95%，精矿平均产率为79.50%；2O的平均回收率为95.53%。用WF-01作捕收剂分选低品位(25-26%)矿石，精矿平均氧化镁含量为0.97%，精矿平均产率为68.29%，精矿P & shy2O的平均回收率为90.86%。WF-01的主要作用是解决大量低品位碳酸盐磷块岩胶磷矿的选矿问题，可使P2O5 >: 22%，MgO 6-7%原矿经大规模工业生产分选获得P2O & shy；WF-01磷精矿含镁54%左右，含镁1.2%以下，从技术角度解决了低品位选矿问题，使充分利用磷矿地质储量成为现实，增加了工业采矿远景储量，延长了矿山生产服务年限。因此，WF O1的开发利用在充分利用矿产资源方面具有良好的社会效益和经济效益。工业生产证明，WF-01是一种成功的低品位碳酸盐磷矿反浮选捕收剂，表现在以下几个方面:
捕收性能好，选择性强。所选磷精矿品位高，MgO含量低，P2O5回收率高。
发泡性能好，泡沫稳定，不发粘，流动性好，尾矿处理无消泡装置，尾矿透水性好。
调整剂硫酸的用量明显减少，有利于降低生产成本和设备腐蚀结垢。
药剂用量低，只节省了药剂用量。每年可节约生产成本1380.4万元，每年可减少化学品运输成本1万多吨，节约成本52万多元。
降低劳动强度，净化车间工作环境，简化操作程序，提高劳动效率。
A层矿石的混合选矿与回收
瓮福磷矿由高坪和白岩两个矿区组成。高坪矿区的主要矿石类型是钙质磷矿石(称为B层矿石)，而白岩矿区的B层矿石只占45%，另外55%是硅质钙质磷矿石(称为A层矿石)。A层矿石的主要成分平均为P2O525.0%，MgO3.0%，SiO 2 220.0%，R2O33.0%。在原设计选矿厂中，B层矿石主要用于生产磷精矿。除了少量的A层矿被用来制造黄磷外，大部分因为一些技术上的困难而没有被利用。为了充分利用有限的矿产资源，提高矿产资源利用率，瓮福磷矿成功开发了新型选矿药剂，为了综合回收A层矿石，开展了(a+b)混合选矿研究，取得了良好的选矿指标，提高了矿产资源利用率。通过对现有选矿厂进行部分改造，增加一些配矿和给矿设施，达到了矿产资源综合利用的目的。通过项目的实施和改造，A层矿石回收率提高了6.86%，产量提高了5.58%。按20年计算，可回收优质磷精矿69.8万吨，矿山资源服务年限可延长5年。不仅给企业带来了经济效益，还产生了良好的社会效益。
尾矿再分离
瓮福磷矿新龙坝选矿厂原设计能力为250万t/a，但经过扩能改造后，年生产能力已达360万t，其中磷精矿250万t，尾矿110万t/a。通过对排放的尾矿进行化学分析，可知尾矿中P2O57.88%，MgO15.98%。如果能将尾矿进行二次富集回收，不仅可以充分利用磷矿资源，还可以减少尾矿的排放和尾矿库的储存压力，为企业创造更多的经济效益。磷矿资源是不可再生资源。为了最大限度地提高矿产资源的综合利用率，瓮福磷矿固化中心做了大量的试验研究。研究发现，对部分尾矿进行再选，使用WF-01捕收剂和WFS(磷酸厂废水)作为调整剂，采用反浮选工艺可以获得P2O5-Ge含量的尾矿。28%，MgO 2.5 ~ 4%磷精矿，P2O5回收率约为总尾矿P2O5的50%，精矿产率约为13%，使精矿总产率提高4%以上，总回收率由90%提高到95%以上。项目论证实施后，通过一年的建设，试运行成功，顺利达产，形成了利用110万t/a原尾矿生产14.4万t/a精矿的能力。尾矿选矿仅投资1514.52万元。若新建一座原矿品位较好的中型矿山，按年产14.4万吨精矿计算，需建设原矿开采规模为30万t/a的采选装置，投资约1.5亿元。尾矿再选项目不仅进一步提高了国家有限资源的利用率，而且减少了废弃尾矿的排放量，符合国家& ldquo节能减排& rdquo方针政策。产生了良好的经济、社会和环境效益。瓮福自建成投产以来，一直致力于低品位磷矿的开发研究。虽然通过有限的尝试取得了一些成绩，但瓮福作为一家有社会责任感和使命感的国有企业，将继续不遗余力，为中国矿业发展做出不懈努力。
