我国磷矿组成复杂，不同类型的矿石，由于成矿条件、矿物种类和含量、嵌布粒度、结构构造等方面的差异，选别的难易程度和工艺流程有较大不同。磷矿石按矿物的化学成分划分为硅质磷块岩、钙质磷块岩、硅钙质磷块岩。选磷矿设备/浮选磷矿粉设备/磷矿浮选加工技术亮点对于不同的矿石类型，其分选工艺不同，目前在国内外应用的分选磷矿工艺较完善，但各有优劣。以下简单介绍较常用的工艺。
一、正浮选工艺
磷矿正浮选工艺一般用于选别低品位磷矿石，包括处理硅质和硅钙质磷矿，以及含钙镁质磷矿。该工艺必须要有抑制性强的抑制剂配合使用才能得到满意的效果，主要适应于磷矿物和脉石矿物呈细粒嵌布的矿石。近年来，L系列和S系列高效抑制剂不断被研制成功，对沉积变质型磷灰岩能获得较好的浮选效果，但仅适用于Mg0含量低的矿石，且产品直接过滤较困难，这限制了该工艺在我国磷矿生产中的应用和推广。
二、反浮选工艺
磷矿反浮选工艺主要应用于胶磷矿和白云石的分离，常在弱酸性介质中用脂肪酸类作捕收剂，将白云石浮槽中产物为磷精矿，白云石的排出率一般可达80％。白云石的排出率和P2O5的损失率之一般为(6～10)∶1。但它不能分离硅质脉石，同时存在着泡沫产品粒度细、输送和处理难等缺点，目前还存在寻找捕收性能适当、选择性好的捕收剂和优良的抑制剂等问题。吴艳妮等采用粗选分三段加药、三次扫选的反浮选工艺流程，获得了比较满意的选别指标。当原矿P2O5品位为27.07％、MgO含量为4.22％、磨矿细度为－0.071mm（－200目）66.4％时，用磷酸作为反浮选抑制剂，可获得P2O5品位为32.91％、Mg0为0.92％的优质磷精矿，P2O5回收率为92.88％，MgO排除率达83.33％。
三、正反浮选联合工艺
为了克服正浮选、反浮选工艺的缺点，可用正反浮选联合工艺处理硅钙质磷矿石。该工艺是先在弱酸性介质中浮起碳酸盐，然后在碱性介质中（再磨或不磨）浮起硅酸盐，由于碳酸盐的硬度低于磷矿物的硬度，在磨矿过程中，易破碎，而优先解离。该工艺第二段反浮选的目的在于改善磷精矿的后续性能（即降低MgO的含量），而不是以提高精矿品位为主要目的。与其它浮选工艺相比，正反浮选联合工艺的另一个优点是，它的最终精矿在槽内，粒度较粗，脱水比泡沫产品容易。
磷矿是我国重要战略资源，它既是制作磷肥、保障粮食安全的重要物资，又是精细磷化工的物质基础，具有性、不可再生性。面对全球磷矿资源稀缺性日渐显现的挑战，全面分析、判断和把握我国磷矿资源现状与未来，对我国磷肥工业和农业可持续发展具有重要意义。
我国磷矿资源经济储量66亿t，居一位。但该储量包含了大量无法直接用于工业生产的低品位矿石，除少数富矿可直接作为生产高效磷肥的原料以外，大部分矿石需经选矿才能利用。
介绍了世界磷矿资源现状。概述了中国磷矿资源分布及目前生产情况。选磷矿设备/浮选磷矿粉设备/磷矿浮选加工技术亮点叙述了不同矿石类型的磷矿石选矿流程及选矿
效果。指出了磷矿石选矿中存在的问题并给出了解决对策。
选磷矿设备磷矿；选矿；浮选工艺；问题；对策
磷是人类和一切动植物赖以生存的物质之一。磷
肥又是农业生产中不可或缺的养料。磷矿石作为磷肥
的主要原料，目前世界上尚没有找到任何物质可以替
代它。随着世界人口的增长，磷的需求量也在不断增
长… 。磷矿资源的开采已有近100年的历史，大部分
富矿「P O 品位不低于30％」都被优先开发和使用，
导致目前的磷矿石中富矿越来越少，贫矿占的比例越
来越高。这些中低品位磷矿石都需要经过选矿富集才
能生产出合格的磷精矿以供磷化工使用。因此，现在
磷矿选矿不论是富矿多的摩洛哥还是贫矿多的中国、
美国等国家都非常关注。
l 磷矿资源
1．1 世界磷矿资源形势
据美国地质调查局统计，2002年世界磷酸盐岩储
量170亿t，资源储量500亿t，主要分布在非洲、北美、
亚洲、中东、南美等60多个国家和地区，其中80％ 以
上集中在摩洛哥、中国、美国、南非、约旦 j。按储量
及资源量计算，摩洛哥居首位，中国居第二位，美国居
第三位。世界磷酸盐岩储量及分布见表1。
表1 世界磷酸盐岩储量及分布
目前，世界上有30个国家和地区生产磷矿，主要
有摩洛哥、美国、中国和俄罗斯，这4个国家生产的磷
矿之和占世界总产量的67．6％ 。
摩洛哥的磷矿不仅储量大，而且品位高「一般磷
矿石含P 0 大于30％」，杂质含量少，MgO大都低于
0．5％ [4j
，它的磷矿石自用量少，主要用于出口，其出
口贸易占世界磷矿石贸易总额的35％以上 ]。
1．2 中国磷矿资源及生产
1．2．1 资源量及其分布我国磷矿资源量127亿t，
居二位，主要分布在云南、贵州、四川、湖北和湖
南五省，储量约占全国总量的74％ 。我国磷矿资源量
及分布情况见表2。
表2 中国磷矿资源量及分布
除表2中所列的省份外，其它省份的资源量都不
足1亿t。从表2中大体可以看出，我国磷矿资源储量
分布呈现出北方和东部少，从而形成南磷北运、西磷东
运的格局 。
中国磷矿资源量虽然较大，但全国磷矿平均品位
仅16．95％ ，P20 品位大于30％ 的富矿仅占6．75％
「8．57亿t」，贫矿多，易选的沉积变质磷灰岩少，难选
的磷块岩储量多，给磷矿开发利用带来了一定的困难。
2003年一2006年我国磷矿石生产量见图1。我
国主要磷矿石的工业类型见表3。
年份
图1 2003～2006年我国磷矿石产量及增长率变动趋势
表3 我国主要磷矿石的工业类型
1．2．2 生产情况及问题
2005年我国磷矿表观消费
量为5 053万t，加上出口的211万t「2001年出口980
万t，2004年出口625万t，出口的磷矿石均为P20 品
位在32％ 一34％ 之间的富矿」，磷矿总消费量已达到
5 264万t，而20o5年我国统计上来的磷矿产量却只有
3 044万t，与其需求量相差2 000多万t，缺口非常大，这
么大的缺口主要靠开采生产缺乏秩序的小矿点来补
充。2006年我国磷矿石产量3 711万t，比2005年增加
了667万t，增长22％ 。当前磷矿开采中，很大一部分
来自生产不稳定的民营和个体小矿，这些小矿采富弃
贫「可能有些大矿也是如此开采」，乱采滥挖，资源破
坏损失严重，有专家估计，我国每年减少的磷矿储量达
1亿t。我国磷矿选矿厂少，对于一个贫矿多的国家，
贫矿不能选矿利用，在国民经济建设中缺磷的情况下，
势必容易造成采富弃贫的破坏性开采模式，这是值得
引起我国磷矿及磷化工工业领导和磷矿选矿工作者注
意的事情。除了政府对磷矿生产进行整顿，向大公司
倾斜，关闭小矿点「如云南省要求2006年底前年生产
能力不足6万t的小矿山、2008年年生产能力不足15
万t的小矿山予以关闭」，还急需加紧选矿技术研究，
加大对我国低品位磷矿浮选技术的开发。
2 磷矿石选矿的进展
2．1 不同矿石类型的选矿工艺
我国磷矿石选矿近几年的研究和发展较快，从技
术上来说与国外较为接近，技术和经验比较成熟。根
据不同矿石性质通常采用如下的选矿方法：
硅质磷矿采用Na SiO，等抑制硅酸盐矿物而用阴
离子捕收剂正浮磷酸盐矿物的正浮选工艺，分选效果
较好，如宁夏贺兰山矿，工艺流程见图2。
图2 硅质磷矿正浮选工艺流程
沉积钙质磷块岩采用H sO 或H PO 等抑制磷
酸盐，阴离子捕收剂浮选白云石、方解石等碳酸盐矿物
的单一反浮选工艺，工艺流程见图3。对于含P O
27．0％ ，MgO 4．47％ ，SiO，7．87％的原矿，用此单一反
浮选工艺可以获得磷精矿P O 32．89％ ，MgO 1．01％ ，
磷回收率95．32％ 的良好选矿指标。如想进一步提高
品位，可采用正-反浮选工艺，即加Na CO 、Na SiO 等
抑制硅酸盐，阴离子捕收剂浮选磷酸盐及含钙镁等碳
酸盐矿物，然后再用H sO 或H PO 将pH值调至5．5
～ 6．0以抑制磷酸盐，阴离子捕收剂反浮选碳酸盐矿
物，这样可使磷精矿P O 含量提高到35．17％ ，MgO
降至0．78％ ，R2O 31．97％ ，磷回收率91．98％ 的良好
选矿指标，如贵州瓮福磷矿，工艺流程见图4。
图3 沉积钙质磷矿单一反浮选工艺流程
图4 沉积钙质磷矿正-反浮选工艺流程
沉积变质型硅．钙质磷灰岩属易浮磷灰石型磷块
岩，采用Na CO 、Na SiO 等抑制硅、钙矿物，阴离子捕
收剂正浮选磷灰石的直接浮选工艺，对含P：O 8．0％
的原矿，经此工艺可以获得磷精矿P O 品位大于
35％ ，磷回收率83％ 的良好指标，如湖北大悟县黄麦
岭选矿厂。
沉积硅．钙质磷块岩类磷矿石即胶磷矿是磷矿石
中最难选的一种。它储量很大，占全国磷矿总储量的
85％以上。胶磷矿是一种结晶微细的与硅酸盐、碳酸
盐胶结在一起的细晶磷灰石，晶格中的ca“可被Mg、
Mn、Sr、Na、K、Sn等元素的离子所置换，磷酸根离子也
可被其它阴离子基团所替代，造成表面性质发生变化。
这种磷灰石嵌布粒度很细，与脉石矿物的单体解离较
困难，同时，脉石矿物不仅含有硅酸盐矿物，还含有白
云石、方解石等与磷灰石可浮性相近的杂质矿物，使其
分选变得复杂而困难。该类型磷矿采用正-反浮选「工
艺流程见图4」、反．正浮选「先用H sO 或H PO 抑制
磷矿物，阴离子捕收剂反浮选白云石等碳酸盐矿物，然
后用石灰、Na CO 、Na SiO，等抑制硅酸盐矿物而用阴
离子捕收剂正浮选磷酸盐矿物，工艺流程见图5」或双
反浮选「先用H sO 或H PO 抑制磷矿物，阴离子捕
收剂反浮选白云石等碳酸盐矿物，然后矿浆经脱泥后
再用阳离子捕收剂反浮选硅酸盐矿物，工艺流程见图
6」的选矿工艺进行分选，前两种工艺都不容易得到良
好的分离效果，后者的分选效果较好，但对选择性好的
高效阳离子捕收剂及选矿工艺尚需做进一步的研究，
如湖北宜昌磷矿、荆襄磷矿等。
图5 胶磷矿反-正浮选工艺流程
图6 胶磷矿双反浮选工艺流程
风化型或含泥质矿物多的磷矿石，如摩洛哥的胡
卜加选矿厂、我国云南滇池周围的风化磷矿石，可将磷
矿石进行擦洗脱泥。
对于在采矿过程中混入较多围岩或较贫的磷矿石，可先采用重介质旋流器一浮选的联合工艺流程，即在粗粒级情况下通过调整介质密度来脱除密度轻的大粒级脉石，提高入浮矿石的P 0 品位，以降低选矿成本。
上述这些规律是我国和世界磷矿选矿工作者经过
几十年的科学研究，近几年来通过大量的选矿生产实
践得出的，也是近些年磷矿选矿通过科技进步所取得
的进展。
2．2 湖北省磷矿选矿的基本状况
鄂东地区大悟矿区和黄梅矿区，目前建有两座采
用单一正浮选工艺的选矿厂。由于该矿区磷矿石属变
质磷灰岩，选矿相对容易，选厂运行良好，精矿P 0 品
位都在35％ 以上。
荆襄矿区主要有大峪口公司磷矿选矿厂。该选厂
采用正一反浮选工艺，选矿指标较为理想，精矿P 0 品
位大于31％ ，磷回收率大于80％ ，目前运转正常，说明
湖北省胶磷矿选矿在技术上和经济上是可行的。
宜昌矿区目前有两家重介质选矿厂，但其精矿产
品不能达到生产磷酸二铵的要求。因此，在宜昌矿区
采用正一反浮选或双反浮选工艺建设浮选厂处理中低
品位磷矿石是湖北省磷矿选矿必须面对的一个问题。
3 磷矿选矿中存在并需要解决的问题
3．1 推行“全层开采”。坚决制止“采富弃贫”
我国的磷矿资源中富矿仅占6．75％「约8．57亿
t」，中低品位的贫矿却很多。2003年，全国生产磷矿
2 488万t，当年出口磷矿石750万t，占总量的32％ ；
2004年全国开采磷矿2 617万t，当年出口磷矿石625
万t，占总量的23．8％ ；出口的磷矿石含P 0 都在
32％ ～34％之间，属高品位的富矿，两年中仅用于出口
的富矿就分别占当年全年磷矿生产量的32％ ～
23．8％ ，如果再加上国内磷化工所用的富矿，那么富矿
的开采量占全年的磷矿总开采量就更大。2006年，湖
北省生产的磷矿石为1 200万t，其中富矿为800万t，
400万t是中低品位的贫矿，富矿占总开采量的66％ 。
这些充分说明我国磷矿开采生产中“采富弃贫”的现
象是多么的普遍和严重。
以湖北磷矿山为例，宜昌磷矿山「储量约8、61亿
t」呈两贫矿带「平均含P 0 15％ ～18％」夹一富矿带
「平均含P 0 32．79％」的夹心饼干矿层的结构，荆襄
磷矿由下而上分4个矿层，第一层平均含P 0 24％ ，
第三层平均含P 0 17．32％。矿层厚度薄，只有几米
到十多米，而且贫矿层和富矿层相邻紧靠，如果单独采
富矿，势必要丢弃相当多的贫矿。如宜昌磷矿采1 t
富矿就要丢弃6～8 t贫矿，富矿开采后形成的矿坑将
造成贫矿难以开采而的被丢弃，资源浪费十分严
重。如果推行全层开采，即在开采富矿的同时将相邻
的贫矿一起采出，富矿可直接使用，贫矿经过选矿生产
出磷精矿「P 0 含量大于30％」供磷化工企业使用，
这样才能保持我国及湖北省磷化工业的长期持续高效
发展，否则富矿开采十多年后将面临无矿可采的窘迫
局面，届时再兴建大批选矿厂就会措手不及，我国磷化
工将陷入不可想象的困境当中。
3．2 加强选矿科学研究。开发出合理高效的贫矿选矿
新药剂、新工艺及新设备
3．2．1 新型浮选药剂的研究不论是湖北磷矿选矿，
或是中国磷矿选矿和世界磷矿选矿，其中存在的最大
困难是缺乏选择性高、专属性强的高效浮选药剂，如正
浮选工艺中能耐低温、溶解度高、选择性好、效果显著
的阴离子捕收剂，也缺乏高效的抑制剂和在双反浮选
工艺中浮选脱硅的高效阳离子捕收剂。加强这些浮选
药剂的研究，侧重性的开发出高效新药剂将会解决当
前磷矿选矿中的最关键问题，特别对于沉积型磷块岩
的选矿，将使磷矿选矿科技进步有着飞跃的发展。
3．2．2 工艺流程的研究 目前已开发出不少磷矿浮
选的新工艺，而对于重一浮联合流程要加强注意。重介
质旋流器只是一个预选抛去粗粒尾矿的设备及工艺，
只能用于特别贫矿或围岩混入多的矿石中，其生产出
的精矿还需要浮选进行精选才能用作磷化工的原料。
如目前国内某些磷矿重介质选厂已建成单一重介质旋
流器工艺，生产实践表明，精矿P 0 品位难以达到
30％ 以上，尾矿中P 0 含量则高达15％ ，尾矿中磷损
失严重，回收率低，生产与试验、设计相差甚远。原因
是磷矿物密度为3．05～3．10 g／cm ，而脉石矿物密度
为2．8～2．85 g／cm ，二者相差很小，选用的重介质密
度应为2．9 g／em ，这在工业生产中难以保证重介
质的密度稳定在2．9 g／em ，稍有偏差就会造成分选效
果变差，选矿指标波动频繁。因此，应该采用重一浮联
合工艺，使其既能使精矿达到质量要求，又能降低尾矿
P 0 的品位，减少资源的损失，与单纯的浮选工艺相
比还能使选矿成本有所降低。
3．2．3 浮选柱在浮选流程中的应用20世纪90年
代后期，加拿大彻底解决了浮选柱的发泡装置及其控
制系统。目前，除国外已广泛应用外，浮选柱在我国江
西德兴铜矿、湖南柿竹园多金属矿、鞍钢长岭铁矿等
有色金属、冶金行业已成功应用。
与传统的浮选机相比，浮选柱在浮选中具有分选
性能好，能耗低，占地面积小等诸多优点，特别是浮选
的选择性高，预计能明显提高磷矿浮选的效果。
3．3 磷矿选矿研究团队的建立
目前，我国的磷矿资源储量及磷化工面临着矛盾
的局面，一方面，我国是一个磷矿大国，但是其中80％
的中低品位磷矿石尚未得到有效的开发利用；另一方
面，我国也不得不大量进口磷肥「据有关资料统计，
1998年我国磷肥进口量达到最高水平，为1 641．4万t，
1999年为1 587．7万t，2000年为1 144．7万t，到了2O04
年仍有943．8万t」，以缓解缺磷之渴，解决这一矛盾的
根本途径和上策，就是尽快攻克我国中低品位磷矿资
源的开发利用技术——选矿技术，自力更生地促进磷
工业的发展，巩固农业在国民经济中的基础地位。当
前，中低品位胶磷矿的选矿还存在众多技术难题，因
此，加强选矿科技研究非常重要，应该整合我国及湖北
省的各研究机构从事选矿研究的科技人才，组织建立
一个能攻关的高素质的磷矿选矿研究团队，特别是浮
选药剂研究团队。通过卓有成效的工作，开发出高效
低毒的阴离子捕收剂和阳离子捕收剂，并研发与这些
药剂相适应的合理选矿工艺，使磷矿的选矿技术取得
突破性进展，为我省中低品位胶磷矿的选矿找到
解决方案。
3．4 加强和扩大选矿厂建设
实现全层开采方案时，开采富矿的同时开采出很
多中低品位磷矿石，需要一定量的选矿厂进行处理，如
果不兴建足够数量的选矿厂，那么湖北省中低品位磷
矿石就无法利用，全层开采方案就无法实现，还会走到
采富弃贫的老路上去。为了最大化的利用资源，必须
扩大选矿厂建设，针对矿石性质的不同采用正．反浮
选、双反浮选、单反浮选工艺，以处理全层开采的中低
品位矿石。目前我国能够有效处理磷矿石的选矿厂远
远不够。因此，政府应出台优惠政策，吸引和鼓励投资
建设处理中低品位磷矿选矿厂，使磷资源获得最大限
度的利用。
3．5 中低品位磷矿石开采应实行优惠税收政策
开采高品位富矿所获得的利润是低品位贫矿的几
倍到几十倍，而政府执行的税收政策是一样的，按开采
磷矿出售的数量征税，这大大地鼓励了“采富弃贫”。
贫矿开采出来后要经过破碎、磨矿、选矿，其处理费用
高，按目前磷精矿价格计算，一般只能保本或赚取很小
一部分利润。因此，建议对高品位富矿「P O 品位大
于28％」的开采提高税费标准；而对中等品位磷矿
「P 0 品位在20％ ～28％之间」的开采，应减半征税；
对低品位磷矿「P 0 品位小于20％」的开采则应免
税，以支持贫富兼采的“全层开采”计划，鼓励和促进
中低品位磷矿采矿、选矿的发展和实现湖北省磷矿资
源的综合开发利用，实现可持续发展。
4 新展望
20O7年9月初在武汉举行的中国科协大会上，时
任湖北省省委书记的俞正声同志曾说过，如果窑法磷
酸新技术过关，那将是磷矿资源利用的一个突破性和
革命性进展。经过国内外数十年的探索和研究，于
2007年1O月在湖北宜昌三新磷化公司进行了窑法磷酸
隧道窑法年产3万t规模85％磷酸的工业试验鉴定。
湖北宝康拥和公司也于2007年lO月进行了年产1万t
窑法磷酸回转窑法工业试验，试验连续正常运行了近20
d，该项目将于近期进行工业试验鉴定。这二项技术的
成功，标志着我国窑法磷酸技术取得了重大突破。经过
继续努力和进一步扩大产量的工业试验研究，将会为我
国中、低品位磷矿资源的开发利用作出重大贡献。我国
将在国际上拥有该方面的原创性的技术创新成果。