中国的磷矿资源丰富多样,主要包括沉积磷块岩矿床、变质磷矿床、内生磷灰石矿床、风化次生磷矿床和鸟粪磷矿床等类型。每种类型的矿床都有其独特的形成时期、地质背景和矿物特征。
沉积磷块岩矿床
震旦纪-寒武纪是中国海相沉积磷块岩矿床的主要成矿时期。这些矿床主要分布在扬子地区的贵州、湖北、湖南等地,形成了湘黔成矿带、陕鄂成矿带和浙桂成矿带。其中,陡山沱组为中国最大的磷酸盐沉积层,而梅树村组则构成了继陡山沱组之后的第二大型磷酸盐沉积层。
震旦纪磷矿床:主要集中在扬子成磷区,尤其是贵州、湖北等地。陡山沱组含磷地层由白云岩、磷块岩、粘土岩及其过渡岩石组成,工业矿层多为倾斜至缓倾斜的中厚矿体,胶磷矿为主要有用矿物。
寒武纪磷矿床:分布在云南、四川与陕西,构成近南北向的带状分布。下寒武统梅树村阶渔户村组中谊村段是最重要的含磷层位,具有大规模的磷块岩矿床,矿层结构简单至复杂不等,含磷矿物以胶磷矿为主,脉石矿物包括方解石、白云石等。
聚磷区:
黔中盆地:位于贵州开阳一瓮安一带,成磷时代为震旦纪陡山沱期,拥有特大型磷矿产地,如开阳、瓮安,以其富矿多、品位高著称。
鄂西聚磷区:同样成磷于震旦纪晚期,以硅钙质磷块岩为主,P2O5平均品位大于20%。
滇东成磷盆地:成磷于早寒武世梅树村期,矿体埋深较浅,有较多露采矿量,伴生钒、镍、钼等矿产。
变质磷矿床
这类矿床形成于早前寒武纪(太古宙和元古宙),广泛分布于华北陆核、辽宁吉林南部—朝鲜北部陆核等地。它们经历了复杂的变质作用,形成了绿岩带型和沉积变质型两大类矿床。代表性矿床包括河北丰宁招兵沟磷矿床、辽宁建平勿兰乌苏磷矿床等,属于低品位易选磷灰石矿。
内生磷灰石矿床
内生磷灰石矿床通常与幔源岩浆活动有关,产出时代多为元古宙至古生代。该类矿床虽然在储量规模上不及磷块岩矿床,但由于易于选别和综合利用价值高等特点,仍然成为磷的重要来源。典型实例如河北涿鹿矾山铁磷矿,其P2O5平均品位大于11%,全铁质量分数约为13%。
风化次生磷矿床
风化次生磷矿床是指原有的含磷层经过物理化学风化淋滤作用后形成的矿床。它们在中国分布较广,但蕴藏量不大,主要集中在四川、广西、湖南、云南等省区。此类矿床一般分为风化淋滤-残积型和风化-再沉积型两种,前者通过风化使原含磷层的磷质残留富集,后者则是暴露于地表的磷矿或含磷层遭受海侵后再次沉积形成。
鸟粪磷矿床
鸟粪磷矿床形成于沿海岛屿上,由于其形成环境的不同,分为可溶性和淋滤两类,特点是小而富,易于直接用作肥料,但资源量有限。中国南部沿海岛屿上有一定的分布,许多矿已被土法开采殆尽。
中国磷矿资源丰富多样,以沉积磷块岩为主,其他类型的矿床虽在数量和储量上不及前者,但也各有特色,并在中国磷资源的综合开发利用中扮演着重要角色。不同类型的磷矿床因其独特的成矿规律和分布特点,在区域经济发展和磷肥生产中发挥着不可替代的作用。
在了解了中国磷矿床的时空分布及成矿规律之后,引入光电选矿技术对于提升磷矿资源的加工利用效率和环保效益具有重要意义。下面将结合上述内容介绍光电选矿的作用及其在中国磷矿工业中的应用潜力。
光电选矿的作用
1. 提高选矿效率与回收率
传统选矿方法如重力选矿、浮选等在处理复杂矿物组合时存在局限性,尤其是在面对低品位、难选矿石时效果不佳。而光电选矿基于矿物表面光学性质(颜色、光泽、反射率等)差异进行分选,能够有效识别并分离出目标矿物,显著提高选矿效率和回收率。
2. 减少能源消耗与环境污染
光电选矿不需要使用大量的水或化学药剂,减少了对大量水资源的依赖以及化学药剂对环境的污染。这对于环境保护至关重要。此外,由于其高效节能的特点,光电选矿还能降低生产成本,提高企业的经济效益。
3. 适应性强,适用范围广
光电选矿技术不仅适用于高品位富矿,也适用于低品位贫矿和尾矿再选。对于内生磷灰石矿床这类易选但综合利用价值高的矿床,光电选矿可以进一步优化产品质量,实现多种有价元素的同时回收。同时,该技术还可以应用于变质磷矿床和风化次生磷矿床,帮助开发那些传统选矿方法难以处理的矿石资源。
4. 促进精细化管理
通过引入先进的传感技术和自动化控制系统,光电选矿系统能够实时监测矿物特性变化,并根据需要调整工艺参数,确保稳定高效的分选过程。这有助于企业实施精细化管理,提高整体运营水平。
5. 支持可持续发展
随着全球对绿色矿业的关注度不断提高,采用清洁高效的光电选矿技术符合可持续发展的要求。它不仅有助于保护自然环境,还促进了磷矿资源的合理开发利用,为子孙后代留下更多宝贵的自然资源。