⑴ 年磷供需形勢分析
一、國內外資源狀況
(一)世界磷資源狀況
據美國地質調查局礦產品統計概況(2010),世界磷資源十分豐富,截至2009年底,世界磷酸鹽岩總儲量為156.27億噸,儲量基礎約為467.5億噸(為2008年數據)(表1)。具有工業開采和商業開發價值、經濟意義較高的優質磷礦床主要集中在摩洛哥、西撒哈拉、中國、美國、南非和約旦等國家,這五國儲量佔世界總儲量的85%以上。按2009年開采水平衡量,世界現有磷酸鹽岩資源儲量靜態保證年限可達100年。
表1 2009年世界磷酸鹽岩資源儲量和儲量基礎單位:億噸
圖5 2007~2009年我國磷礦石出口月度價格
六、結論
(一)國際市場
受全球經濟危機影響,農產品價格和磷產品價格下滑,導致全球磷礦石的生產、消費和出口及化肥需求都有所下滑。2008年和2009年磷肥消費下降幅度都超過10%,過剩500~700噸。隨著全球經濟形勢逐漸好轉、人口增長、糧食庫存降低和農產品價格逐漸恢復,據國際肥料協會(IFA)預計,接下來幾年裡,全球化肥市場將全面回暖。磷礦石、磷酸和磷肥產能也將快速增加:全球磷礦石產能預計從2009年的1.9億噸增加20%直至2014年的2.28億噸(實物量);全球磷酸產能將從2009年的4650萬噸增加至2014年的5550萬噸(P2O5);全球磷肥產能將從2009年的3400萬噸增加至2014年的4230萬噸。磷肥的供應和需求也將持續增加,總體來看,磷肥供需是相對平穩的。
(二)國內市場
我國磷礦資源豐富,按截至2009年底的磷礦石儲采比達52來看,磷資源可以保證國內農業、工業等產業的中長期發展。20多年來,我國磷肥工業得到快速發展,磷肥產業結構和供應體系都得到大幅優化。通過磷資源整合、磷相關產業發展規劃、節能減排和淘汰落後產能等政策的調控影響,一定程度上提高了磷產業集中度,有效指導了磷產業結構優化。
金融危機之後,國內外市場需求低迷,在產品價格下滑的同時,我國磷礦石和磷肥產量仍在大幅增加,導致磷礦石和磷肥產能和產量過剩加劇,並且部分地區磷肥產能仍在繼續增加。為保障磷相關產業的健康發展和保護國內磷資源,需要進一步提高產業競爭力,提高磷肥行業准入門檻,延伸磷肥產業鏈,重點發展精細磷化工產品,根據農業和工業需求,合理指導磷資源開發和使用。
(王世虎)
⑵ 磷礦的前景展望
選礦工作者對沉積型的不同類型磷礦進行了大量的研究工作,取得了較大的進展,制定了
各類型的選礦工藝流程,使工藝流程日趨完善、合理、成熟。有些礦區已產生了較好的經濟效益。但大多數礦山、特別是沉積型磷礦的研究仍處在半工業性試驗階段。近年來選礦科研工作所取得的新進展概述如下: 脈石主要為方解石、白雲石,其選礦難度相對要小點。科研工作者制定了以下流程方案。
反浮選:即抑制磷、浮選鈣質。用硫酸調礦漿pH值,磷酸抑制磷灰石,氧化石臘皂浮白雲石、方解石。
焙燒——消化法:原礦破碎到一定粒度時,在1000℃下焙燒,熟料用水消化、分級。粗級別即為磷精礦。焙燒煙氣中可回收碘,CO2氣體返至含石灰乳的尾礦漿,以中和石灰乳,生成碳酸鈣排至尾礦場。此工藝可獲得高品級磷精礦,含P2O538%,回收率達97%。
光電選:當采礦中混入鈣質圍岩、以及礦石本身有較粗的鈣質礦物時,可採用光電選預選出部分鈣質礦物,減少了下一步的磨礦負荷。 這類型選礦難度最大,是選礦工作者一直攻克的難關。因此研究工作比較深、比較廣。有些礦區已使用了新技術,並取得了較好效果。但大部分仍處於研究階段,或半工業性階段。近年來科研新進展概述如下。
反—正浮選:先選出鈣質礦物,然後選磷礦。在H2SO4介質中用脂肪酸浮鈣質礦,用磷酸或P201抑制磷灰石。然後再選磷灰石。此工藝實現了較粗磨條件下的常溫浮選,浮選溫度可降至9℃。另一方面,鈣質和磷礦都含有同名離子—Ca++,用脂肪酸類輔收劑浮鈣質礦物時難免造成磷灰石的損失。相反Ca質礦物選不好時,磷精礦中的MgO仍大於1.5%。本工藝適用於含Ca礦物較低的礦石。
正浮選:即從礦石中直接浮選磷灰石。近十幾年來,選礦科技工作者一直在攻克含鈣礦物的抑制劑,且取得了很大的進展,使直接浮選磷灰石成為現實,簡化了流程,提高了選礦指標。近年來研製的較有效的鈣質礦物抑制劑有:S系列:計有S—711,S—804,S—217,S—808,系萘、粗菲、苯酚的磺化物分別與甲醛綜合反應物。F103:腐植酸鈉與低分子量含氮化物的反應物。L339:以木素磺酸鈣為原料的木素衍生物。SG—10:順酐、對甲苯磺酸合成的表面活性劑。S—BOS:焙燒—
消化—浮選:此工藝與上述的焙燒—消化一樣。不同的是消化後的磷品位不高,含有大量的硅質。所以消化後還需搞磷—硅分選,可以正浮選,也可反浮選,視其二種礦物的比例而定。但在浮選前必須碳化,碳化工藝是把爐氣中的CO2引入浮選的礦漿中。其目的是消除礦漿中剩餘的石灰乳,同時也起到調開礦漿pH值的作用。此工藝適用於磷礦含P2O5較高、碳酸鹽礦物含量較低的礦物。在具體操作上要嚴格,在碳化前的礦漿中CaO含量應低於1.5%。碳化不能過度,否則將惡化浮選。重—浮聯合流程:用水力旋流器可得一部分磷精礦(沉砂),這樣將減少三分之一的浮選量。葯劑也將減少三分之一。從而降低了成本。對於磷灰石型磷礦,屬易選礦石。但其品位低,通常P2O5<10%,若單一回收磷在經濟上是不合算的,必須開展綜合利用。而該類型磷礦均含有多種可供綜合利用的有用礦物,如鐵、鈦、釩、鉑族、碘、石榴石、蛭石、黑雲母、透輝石等。只要綜合利用搞上去,此類礦石的經濟效益是可觀的。如承德馬營磷礦就是一例。
磷灰石型磷礦大部分分布在北方數省,又常稱北方低品位磷礦。由於低品位磷礦未全面開發,因此北方數省屬缺磷省分,長期依靠南方的磷資源。從國家工業布局來說,南磷北調顯然是不合理的。因此進入21世紀的中國,北方磷礦的開發將提到議事日程。
⑶ 含磷廢水怎麼處理
一、生物法
20世紀70年代美國的Spector發現,微生物在好氧狀態下能攝取磷,而在有機物存在的厭氧狀態下放出磷。含磷廢水的生物處理方法便是在此基礎上逐步形成和完善起來的。
目前,國外常用的生物脫磷技術主要有3種:
1、向曝氣貯水池中添加混凝劑脫磷;
2、利用土壤處理,正磷酸根離子會與土壤中的Fe和Al的氧化物反應或與粘土中的OH-或SiO22-進行置換,生成難溶性磷酸化合物;
3、活性污泥法,這是目前國內外應用最為廣泛的一類生物脫磷技術。
生物除磷法具有良好的處理效果,沒有化學沉澱法污泥難處理的缺點,且不需投加沉澱劑。對於二級活性污泥法工藝,不需增加大量設備,只需改變運轉流程即可達到生物除磷的效果。
但要求管理較嚴格,為了形成VFA,要保證厭氧階段的厭氧條件。
二、化學沉澱法
通過投加化學沉澱劑與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉澱物,可把磷分離出去,同時形成的絮凝體對磷也有吸附去除作用。
常用的混凝沉澱劑有石灰、明礬、氯化鐵,石灰與氯化鐵的混合物等。影響此類反應的主要因素是pH、濃度比、反應時間等。
三、生物強化除磷
生物強化除磷中的聚磷菌利用比較普遍,目前也是生物除磷的主要研究方向。
聚磷菌也叫做攝磷菌、除磷菌,是傳統活性污泥工藝中一類特殊的細菌,在好氧狀態下能超量地將污水中的磷吸入體內,使體內的含磷量超過一般細菌體內的含磷量的數倍,這類細菌被廣泛地用於生物除磷。
其原理為:在厭氧條件下,除磷菌能分解體內的聚磷酸鹽而產生ATP,並利用ATP將廢水中的有機物攝入細胞內,以聚b-羥基丁酸等有機顆粒的形式貯存於細胞內,同時還將分解聚磷酸鹽所產生的磷酸排出體外。
而好氧條件下,除磷菌利用廢水中的BOD5或體內貯存的聚b-羥基丁酸的氧化分解所釋放的能量來攝取廢水中的磷,一部分磷被用來合成ATP,另外絕大部分的磷則被合成為聚磷酸鹽而貯存在細胞體內。
四、吸附法
20世紀80年代,多孔隙物質作為吸附劑和離子交換劑就已應用在水的凈化和控制污染方面。黃巍等人以粉煤灰作為吸附劑,對含磷50~120mg/L模擬廢水脫磷的規律特徵進行了研究。
研究表明粉煤灰中含有較多的活性氧化鋁和氧化硅等,具有相當大的吸附作用,粉煤灰對無機磷酸根不是單純吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉澱現象,因而在廢水處理方面具有廣闊的應用前景。
五、其他的除磷方法
鄒偉國等研究的新型雙污泥脫氮除磷工藝系統處理生活污水取得成功。傳統的脫氮除磷工藝多採用單污泥系統,因此存在著硝化和除磷泥齡之間的矛盾,將活性污泥法與生物膜法相結合,可解決這個問題。
實驗結果表明,該工藝對PO43-的去除率達到了90%,處理效果穩定,對水質的適應能力很強。
陳瀅等進行了低溶解氧SBR除磷工藝的研究。
該方法要注意的是污泥負荷對COD去除率和除磷效果的影響較大,因此要選擇合適的污泥負荷。污泥負荷過高時會導致非絲菌污泥膨脹。
方茜等利用SBR法處理低碳城市污水取得進展,解決了處理碳、氮、磷比例失調(碳量偏低)城市污水如何保證氮磷高效去除的難點。
結果表明,利用此法處理廣州地區低碳城市污水,出水有機物、氨氮及總磷均達標,且磷的釋放量越大則出水磷總濃度就越低。實踐證明,SBR法具有流程簡單,不需要污泥迴流,脫氮除磷效果好的特點。
⑷ 磷怎麼提取,要詳細,最好用生活中常見的材料
人們最早直接從鳥糞類磷礦床獲得磷用作磷肥,到後來開發自然界存在的其它成因類型的磷礦床,掀開了人類大規模開采利用磷資源的序幕。磷礦選礦的方法在發展中不斷豐富,傳統的選礦方法有:擦洗脫泥工藝、重選、浮選、重磁浮聯合工藝及焙燒一消化工藝等。不同的礦石類型,適用不同的選礦工藝。
1、擦洗脫泥工藝
目前對於風化程度較高的礦石,國內外採用擦洗脫泥的洗選工藝已經很成熟。由於風化程度較深,碳酸鹽礦物大量流失,使得磷酸鹽和硅酸鹽相對富集。擦洗脫泥工藝簡單,易於操作。
2、重選
重選法的特點是適用於不同礦物間密度差異比較大的礦石分選。不過磷礦石中的主要脈石礦物如方解石、白雲石、石英的比重與磷灰石的比重相近,在工業實踐中主要是採用重介質分選的方法。
3、浮選
浮選一直是磷礦選礦的主要方法,特別是對復雜難選的礦石適用性強。根據磷礦資源采選工藝特徵,可將我國磷礦石類型劃分為硅鈣(鎂)質磷塊岩、鈣(鎂)質磷塊岩、硅質磷塊岩、磷灰石、鳥糞和混合(未分)礦石等6種"』。對於不同的礦石類型,至今已開發出多種工藝流程,如正浮選、單一反浮選、正一反(反一正)浮選、雙反浮選法。
4、重磁浮聯合工藝
重磁浮聯合工藝主要是用來綜合回收磷礦石中的伴生有用礦物。河北省礬山磷礦礦體產於鹼性雜岩體中,屬磁鐵磷灰石型岩漿晚期堆積礦床。主要有用礦物為氟磷灰石和磁鐵礦。選礦流程採用先浮選磷,再用磁選回收鐵的浮選一磁選聯合流程。
正浮選主要是脫除礦石中的硅質脈石,適合於硅質磷礦和沉積變質型硅一鈣質磷灰岩,分選效果較好;而單一反浮選主要是脫除含鈣(鎂)的脈石,對於沉積型鈣(鎂)質磷塊岩的選別指標較好;正一反(反一正)浮選和雙反浮選,目的都是通過除去硅酸鹽礦物和碳酸鹽礦物達到富集磷礦物的目的,適用於較難選的沉積型硅鈣(鎂)質磷塊岩。
5、焙燒法
焙燒法是工業上用於從磷塊岩礦石(特別是有大量含鈣脈石的磷礦石)中完全除去碳酸鹽的相當成熟和可靠的方法,其實質是使碳酸鹽產生熱分解,析出CO,生成石灰和方鎂石的固體產物,並通過脫泥分級排出碳酸鹽礦物的生成物來提高礦石的P,O的含量。在能量價格便宜和水資源有限的地方,用煅燒處理碳酸鹽含量高的磷酸鹽礦石已經實現了工業化生產。
⑸ 廢水中磷怎麼處理
含磷廢水的處理方法有化學除磷和生物除磷,低磷廢水建議直接採用生物除磷,如果沒生化系統可直接使用除磷劑化學除磷,出水可達到排放標准。高磷廢水可先使用除磷劑化學除磷,再經過生化實現生物除磷,出水如果仍達不到排放標准可在後端再添加少量除磷劑即可達到排放標准。化學除磷劑市場上種類繁多,也有針對性的除磷劑,廣東山美環境科技除磷劑適合處理多種價態磷,使用范圍廣,去除效率高,當然市場上也有很多其他種類的除磷劑,產生含磷廢水的廠家不可直接將廢水排進水體環境,會造成水體富營養化,破壞水體生態環境
⑹ 磷回收有什麼好處
可以減少水中P的富營養化,減少水體的污染,同時也可以對磷進行資源化利用。
⑺ 湖北省磷礦資源管理暫行辦法
第一條為加強磷礦資源的開發管理,合理利用和保護磷礦資源,提高磷礦資源開發利用效益,根據有關法律法規,結合本省實際,制定本辦法。第二條凡在本省行政區域內從事磷礦開采、生產、經營、運輸的企業和個人,必須遵守本辦法。第三條磷礦資源屬國家所有,地表或地下磷礦資源的國家所有權,不因其所依附的土地所有權或使用權不同而改變。勘查開采磷礦資源必須經批准,並依法取得探礦權和采礦權。任何單位和個人不得擅自勘查開采磷礦資源,或以荒山承包、土地承包、土地租賃使用等名義,非法開采磷礦資源。第四條省國土資源廳負責全省磷礦資源勘查、開採的登記審批、發證和監督管理工作。縣級以上人民政府國土資源行政主管部門負責對本行政區域內磷礦資源勘查開采活動進行監督管理。第五條各級人民政府應加強對磷礦資源的管理,堅決取締無證勘查開采和亂采濫挖,制止采富棄貧和浪費資源現象。第六條按照《湖北省礦產資源總體規劃》的要求,嚴格控制磷礦采礦許可證的審批發放。申請開采礦產儲量規模為大中型的磷礦區,應按要求編制礦區開發利用規劃。已經批准但不符合規劃要求,不綜合利用中低品位磷礦資源、礦山開采規模小於10萬噸燉年的礦山企業,限期三年內整改,到期整改仍達不到要求的,應責令其關閉。第七條開采磷礦資源必須嚴格按照經批準的開采設計或開發利用方案進行開采,不得以租賃、承包等形式將采礦權轉讓給他人開采,不得擅自改變經批準的開采方式和采礦方法,不得採取破壞性方法開采磷礦資源。更改設計、轉讓采礦權必須經原發證機關批准,並依法辦理變更登記手續。第八條培育和規范礦業權市場,用市場機制合理配置磷礦資源,增強大型企業在磷礦資源開發中的骨乾地位。在磷礦富集地區,要逐步實行規模化集約化開采。支持磷礦深加工企業和大中型礦山企業對中小礦山進行收購、兼並、聯合和改造。第九條對磷礦開采規模實行總量控制,省國土資源廳根據《湖北省礦產資源總體規劃》要求,核定全省及各礦區磷礦石年采總量,由市、縣國土資源主管部門根據核定的開采規模分解到各開采企業並監督執行。第十條對磷礦開采品位實行宏觀控制,礦山企業必須進行貧富兼采,按設計開采品位組織生產。第十一條對磷礦石(粉)實行憑准運單運輸的准運制度。准運單由采礦權人到礦山所在地經委免費領取,隨貨備查。任何單位和個人不得收購和運銷無證開采所生產的磷礦石及磷礦產品。各級經委和國土資源管理部門要在礦區出口處加強監督檢查,禁止無證開採的磷礦產品進入市場。第十二條省經濟委員會應加強對磷礦石生產和流通的監督管理,促進磷礦資源合理開發利用和磷化工業可持續發展。第十三條磷礦石(粉)運銷歸口省經濟委員會管理,由湖北磷化工市場管理委員會辦公室具體負責。
磷礦石(粉)運銷要重點保障省內磷加工企業需要量,對國家指定的國內重點磷加工企業用礦進行合理調配。第十四條加強磷礦石(粉)的外運管理,實行行業自律,禁止磷礦石(粉)原礦低於同行協議價出口。第十五條促進深加工,大力發展磷化工業,積極扶持高濃度磷復合肥和磷酸鹽等精細磷化工優強龍頭企業,通過協議供礦等形式,對深加工企業磷礦石(粉)的需求進行優化配置,保障有效供給。第十六條加強對中低品位磷礦石利用的科研工作,鼓勵企業和有關科研部門開展對中低品位磷塊岩的選礦和加工技術的研究,降低選礦成本,大力發展選礦。第十七條採用新技術新工藝,節約和合理利用磷資源。各級人民政府對工藝技術落後、浪費資源、污染環境、經濟效益差的小磷礦、小黃磷和小磷肥企業要實行強制關閉,並由國土資源管理部門依法注銷采礦許可證。第十八條違反本辦法,凡采富棄貧,造成磷礦資源破壞浪費的,由國土資源主管部門依照國家有關規定進行處罰。第十九條本辦法自2004年11月1日起執行。
⑻ 科學家發出警示,有些資源會枯竭,分別是什麼資源呢
相信大家都聽說過地球資源枯竭的言論了,這一結論從上個世紀開始就流行了,實際上還沒有到最壞的時候,還有挽回的餘地。我們人類跨入現代社會,依靠的是科技,科技是包羅萬象的,它們都得使用地球上的資源,用得多了自然就會枯竭。可能在很多人的理解里,資源說的是石油和礦石這樣比較常見的,其實資源遠遠不止這些。
已經有科學家在著手建立一個閉環回收系統了,最大程度地利用好磷資源。建立之後,磷酸鹽就可以重復利用,緩解資源枯竭的問題。不過也只是緩解,磷的枯竭已經不可避免了。沒有了磷,未來的人類將何去何從?磷的枯竭不過是一個資源枯竭的縮影,許多資源在未來都會枯竭,希望我們能克服困難。
⑼ 污江河段被磷污染的過程和治理措施
工業污水中的磷主要來源於食品工業、化工企業以及金屬表面的磷化處理。比如食品加工業常用聚磷酸鹽作防腐劑,肉類加工廠的牲畜屠宰過程中產生的排泄物、清洗劑含大量的磷;含磷肥料和農葯的生產過程中產生高濃度的含磷廢水;汽車、洗衣機、冰箱等金屬外殼表面塗裝前都要進行磷化處理,磷化處理用到大量的含磷葯劑,處理過程中需要大量水洗,因而產生大量含磷廢水及磷渣。
生活污水中的磷主要來自於人體的排泄物和含磷洗滌劑。調查報告顯示每人每年平均排磷0.5 Kg,但是目前城市糞便只是經過簡單處理過後直接排放或者填埋糞渣。以河南省為例,2018年河南省總人口1.09億人,生活污水量高達40.70億立方米
根據當地的水環境狀況制定相應的磷廢水排放限值。安裝總磷在線監控設施,確保工業磷廢水必須要處理達標後方可排放,增建含磷污泥的處理設施,避免二次污染。淘汰污染排放量大,生產技術落後的工藝,引進新的工業技術,減少污染物的產生。對除磷工藝進行優化,我國常用的除磷工藝是將廢水中的磷聚集到污泥中,通過分離泥水達到除磷的目的,但此方法會產生大量高磷含量的污泥。因此,開發一種可以實現磷資源回收的工藝,才能真正減少工業磷排放,實現磷資源的可持續發展。
生活污水治理
根據不同地區水體的磷污染來源,制定相應的策略,逐步淘汰含磷洗滌劑的生產、銷售及使用,發展無磷洗滌劑,從源頭上扼制污染物。在人口密集的城市區域建立三級污水處理廠,對生活污水中的磷進行回收。實行雨污分流改造,避免污水直接排入河道。或者在城市內部修建內河,將處理過的污水排入內河,在河道兩邊種植樹木,河床上種植具有觀賞價值的喜磷植物,以此來降低廢水中的磷含量。城市糞便的糞渣直接填埋極易引起二次污染,應當對糞便單獨處理,可以集中收集後進行沼氣發酵或者製作有機肥。
加強對農村環境治理的重視,加大資金投入,完善農村的污水處理和垃圾清運等基礎設施。引進專業人才對農村進行合理規劃,結合當地的地形、環境、人口數量選擇合理的污水處理技術和處理模式。人口較稀的地區做好改水改廁工作,在人口密度大的村莊建立小型污水處理設施。採用操作簡單、低能耗的處理工藝,在建設過程中加強監管,嚴格把控好工程質量。安裝在線監控設施,確保後期維護和運行正常進行,避免出現「曬太陽」現象。做好宣傳環境污染防治工作,提升農民的環保意識。降低畜牧及農業生產中的磷含量
⑽ 磷礦有哪幾方面用途
1、可以用做化肥。磷是生物細胞質的重要組成元素,也是植物生長必不可少的一種元素。
世界上84%~90%的磷礦用於生產各種磷肥,3.3%生產飼料添加劑,4%生產洗滌劑,其餘用於化工、輕工、國防等工業。中國的磷礦消費結構中磷肥佔71%,黃磷佔7%,磷酸鹽佔6%,磷化物佔16%。磷肥對農作物的增產起著重要作用。
2、磷礦可以用做化工礦物原料。
部分磷礦用於製取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料,少量用作動物飼料。赤磷用於製造火柴和磷化物。黃磷有劇毒,可制農葯,還可以制燃燒彈、曳光彈、信號彈、煙幕彈、發火劑;磷與硼、銦、鎵的磷化物用於半導體工業。
(10)磷資源如何回收擴展閱讀:
從全球范圍看,磷礦資源主要分布在非洲、北美、南美、亞洲及中東,其中80%以上的磷礦資源集中分布在摩洛哥和西撒哈拉、南非、美國、中國、約旦和俄羅斯。目前我國每年的磷礦石產量在6000萬噸以上,遠高於美國、摩洛哥和西撒哈拉等國家或地區的產量。
我國磷礦資源儲量豐富,但高品位磷礦儲量低。我國磷礦儲量居世界第2位,僅次於摩洛哥和西撒哈拉。我國磷礦已查明資源儲量礦石量176億噸,折算成標礦105億噸。
P2O5含量大於等於30%的富磷礦資源儲量礦石量16.6億噸(標礦17.6億噸)如果仍按照目前「采富棄貧」的開采模式進行下降,20年後我國磷礦石開采殆盡。