⑴ 年磷供需形势分析
一、国内外资源状况
(一)世界磷资源状况
据美国地质调查局矿产品统计概况(2010),世界磷资源十分丰富,截至2009年底,世界磷酸盐岩总储量为156.27亿吨,储量基础约为467.5亿吨(为2008年数据)(表1)。具有工业开采和商业开发价值、经济意义较高的优质磷矿床主要集中在摩洛哥、西撒哈拉、中国、美国、南非和约旦等国家,这五国储量占世界总储量的85%以上。按2009年开采水平衡量,世界现有磷酸盐岩资源储量静态保证年限可达100年。
表1 2009年世界磷酸盐岩资源储量和储量基础单位:亿吨
图5 2007~2009年我国磷矿石出口月度价格
六、结论
(一)国际市场
受全球经济危机影响,农产品价格和磷产品价格下滑,导致全球磷矿石的生产、消费和出口及化肥需求都有所下滑。2008年和2009年磷肥消费下降幅度都超过10%,过剩500~700吨。随着全球经济形势逐渐好转、人口增长、粮食库存降低和农产品价格逐渐恢复,据国际肥料协会(IFA)预计,接下来几年里,全球化肥市场将全面回暖。磷矿石、磷酸和磷肥产能也将快速增加:全球磷矿石产能预计从2009年的1.9亿吨增加20%直至2014年的2.28亿吨(实物量);全球磷酸产能将从2009年的4650万吨增加至2014年的5550万吨(P2O5);全球磷肥产能将从2009年的3400万吨增加至2014年的4230万吨。磷肥的供应和需求也将持续增加,总体来看,磷肥供需是相对平稳的。
(二)国内市场
我国磷矿资源丰富,按截至2009年底的磷矿石储采比达52来看,磷资源可以保证国内农业、工业等产业的中长期发展。20多年来,我国磷肥工业得到快速发展,磷肥产业结构和供应体系都得到大幅优化。通过磷资源整合、磷相关产业发展规划、节能减排和淘汰落后产能等政策的调控影响,一定程度上提高了磷产业集中度,有效指导了磷产业结构优化。
金融危机之后,国内外市场需求低迷,在产品价格下滑的同时,我国磷矿石和磷肥产量仍在大幅增加,导致磷矿石和磷肥产能和产量过剩加剧,并且部分地区磷肥产能仍在继续增加。为保障磷相关产业的健康发展和保护国内磷资源,需要进一步提高产业竞争力,提高磷肥行业准入门槛,延伸磷肥产业链,重点发展精细磷化工产品,根据农业和工业需求,合理指导磷资源开发和使用。
(王世虎)
⑵ 磷矿的前景展望
选矿工作者对沉积型的不同类型磷矿进行了大量的研究工作,取得了较大的进展,制定了
各类型的选矿工艺流程,使工艺流程日趋完善、合理、成熟。有些矿区已产生了较好的经济效益。但大多数矿山、特别是沉积型磷矿的研究仍处在半工业性试验阶段。近年来选矿科研工作所取得的新进展概述如下: 脉石主要为方解石、白云石,其选矿难度相对要小点。科研工作者制定了以下流程方案。
反浮选:即抑制磷、浮选钙质。用硫酸调矿浆pH值,磷酸抑制磷灰石,氧化石腊皂浮白云石、方解石。
焙烧——消化法:原矿破碎到一定粒度时,在1000℃下焙烧,熟料用水消化、分级。粗级别即为磷精矿。焙烧烟气中可回收碘,CO2气体返至含石灰乳的尾矿浆,以中和石灰乳,生成碳酸钙排至尾矿场。此工艺可获得高品级磷精矿,含P2O538%,回收率达97%。
光电选:当采矿中混入钙质围岩、以及矿石本身有较粗的钙质矿物时,可采用光电选预选出部分钙质矿物,减少了下一步的磨矿负荷。 这类型选矿难度最大,是选矿工作者一直攻克的难关。因此研究工作比较深、比较广。有些矿区已使用了新技术,并取得了较好效果。但大部分仍处于研究阶段,或半工业性阶段。近年来科研新进展概述如下。
反—正浮选:先选出钙质矿物,然后选磷矿。在H2SO4介质中用脂肪酸浮钙质矿,用磷酸或P201抑制磷灰石。然后再选磷灰石。此工艺实现了较粗磨条件下的常温浮选,浮选温度可降至9℃。另一方面,钙质和磷矿都含有同名离子—Ca++,用脂肪酸类辅收剂浮钙质矿物时难免造成磷灰石的损失。相反Ca质矿物选不好时,磷精矿中的MgO仍大于1.5%。本工艺适用于含Ca矿物较低的矿石。
正浮选:即从矿石中直接浮选磷灰石。近十几年来,选矿科技工作者一直在攻克含钙矿物的抑制剂,且取得了很大的进展,使直接浮选磷灰石成为现实,简化了流程,提高了选矿指标。近年来研制的较有效的钙质矿物抑制剂有:S系列:计有S—711,S—804,S—217,S—808,系萘、粗菲、苯酚的磺化物分别与甲醛综合反应物。F103:腐植酸钠与低分子量含氮化物的反应物。L339:以木素磺酸钙为原料的木素衍生物。SG—10:顺酐、对甲苯磺酸合成的表面活性剂。S—BOS:焙烧—
消化—浮选:此工艺与上述的焙烧—消化一样。不同的是消化后的磷品位不高,含有大量的硅质。所以消化后还需搞磷—硅分选,可以正浮选,也可反浮选,视其二种矿物的比例而定。但在浮选前必须碳化,碳化工艺是把炉气中的CO2引入浮选的矿浆中。其目的是消除矿浆中剩余的石灰乳,同时也起到调开矿浆pH值的作用。此工艺适用于磷矿含P2O5较高、碳酸盐矿物含量较低的矿物。在具体操作上要严格,在碳化前的矿浆中CaO含量应低于1.5%。碳化不能过度,否则将恶化浮选。重—浮联合流程:用水力旋流器可得一部分磷精矿(沉砂),这样将减少三分之一的浮选量。药剂也将减少三分之一。从而降低了成本。对于磷灰石型磷矿,属易选矿石。但其品位低,通常P2O5<10%,若单一回收磷在经济上是不合算的,必须开展综合利用。而该类型磷矿均含有多种可供综合利用的有用矿物,如铁、钛、钒、铂族、碘、石榴石、蛭石、黑云母、透辉石等。只要综合利用搞上去,此类矿石的经济效益是可观的。如承德马营磷矿就是一例。
磷灰石型磷矿大部分分布在北方数省,又常称北方低品位磷矿。由于低品位磷矿未全面开发,因此北方数省属缺磷省分,长期依靠南方的磷资源。从国家工业布局来说,南磷北调显然是不合理的。因此进入21世纪的中国,北方磷矿的开发将提到议事日程。
⑶ 含磷废水怎么处理
一、生物法
20世纪70年代美国的Spector发现,微生物在好氧状态下能摄取磷,而在有机物存在的厌氧状态下放出磷。含磷废水的生物处理方法便是在此基础上逐步形成和完善起来的。
目前,国外常用的生物脱磷技术主要有3种:
1、向曝气贮水池中添加混凝剂脱磷;
2、利用土壤处理,正磷酸根离子会与土壤中的Fe和Al的氧化物反应或与粘土中的OH-或SiO22-进行置换,生成难溶性磷酸化合物;
3、活性污泥法,这是目前国内外应用最为广泛的一类生物脱磷技术。
生物除磷法具有良好的处理效果,没有化学沉淀法污泥难处理的缺点,且不需投加沉淀剂。对于二级活性污泥法工艺,不需增加大量设备,只需改变运转流程即可达到生物除磷的效果。
但要求管理较严格,为了形成VFA,要保证厌氧阶段的厌氧条件。
二、化学沉淀法
通过投加化学沉淀剂与废水中的磷酸盐生成难溶沉淀物,可把磷分离出去,同时形成的絮凝体对磷也有吸附去除作用。
常用的混凝沉淀剂有石灰、明矾、氯化铁,石灰与氯化铁的混合物等。影响此类反应的主要因素是pH、浓度比、反应时间等。
三、生物强化除磷
生物强化除磷中的聚磷菌利用比较普遍,目前也是生物除磷的主要研究方向。
聚磷菌也叫做摄磷菌、除磷菌,是传统活性污泥工艺中一类特殊的细菌,在好氧状态下能超量地将污水中的磷吸入体内,使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍,这类细菌被广泛地用于生物除磷。
其原理为:在厌氧条件下,除磷菌能分解体内的聚磷酸盐而产生ATP,并利用ATP将废水中的有机物摄入细胞内,以聚b-羟基丁酸等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时还将分解聚磷酸盐所产生的磷酸排出体外。
而好氧条件下,除磷菌利用废水中的BOD5或体内贮存的聚b-羟基丁酸的氧化分解所释放的能量来摄取废水中的磷,一部分磷被用来合成ATP,另外绝大部分的磷则被合成为聚磷酸盐而贮存在细胞体内。
四、吸附法
20世纪80年代,多孔隙物质作为吸附剂和离子交换剂就已应用在水的净化和控制污染方面。黄巍等人以粉煤灰作为吸附剂,对含磷50~120mg/L模拟废水脱磷的规律特征进行了研究。
研究表明粉煤灰中含有较多的活性氧化铝和氧化硅等,具有相当大的吸附作用,粉煤灰对无机磷酸根不是单纯吸附,其中CaO、FeO、Al2O3等可以和磷酸根生成不溶或直溶性沉淀现象,因而在废水处理方面具有广阔的应用前景。
五、其他的除磷方法
邹伟国等研究的新型双污泥脱氮除磷工艺系统处理生活污水取得成功。传统的脱氮除磷工艺多采用单污泥系统,因此存在着硝化和除磷泥龄之间的矛盾,将活性污泥法与生物膜法相结合,可解决这个问题。
实验结果表明,该工艺对PO43-的去除率达到了90%,处理效果稳定,对水质的适应能力很强。
陈滢等进行了低溶解氧SBR除磷工艺的研究。
该方法要注意的是污泥负荷对COD去除率和除磷效果的影响较大,因此要选择合适的污泥负荷。污泥负荷过高时会导致非丝菌污泥膨胀。
方茜等利用SBR法处理低碳城市污水取得进展,解决了处理碳、氮、磷比例失调(碳量偏低)城市污水如何保证氮磷高效去除的难点。
结果表明,利用此法处理广州地区低碳城市污水,出水有机物、氨氮及总磷均达标,且磷的释放量越大则出水磷总浓度就越低。实践证明,SBR法具有流程简单,不需要污泥回流,脱氮除磷效果好的特点。
⑷ 磷怎么提取,要详细,最好用生活中常见的材料
人们最早直接从鸟粪类磷矿床获得磷用作磷肥,到后来开发自然界存在的其它成因类型的磷矿床,掀开了人类大规模开采利用磷资源的序幕。磷矿选矿的方法在发展中不断丰富,传统的选矿方法有:擦洗脱泥工艺、重选、浮选、重磁浮联合工艺及焙烧一消化工艺等。不同的矿石类型,适用不同的选矿工艺。
1、擦洗脱泥工艺
目前对于风化程度较高的矿石,国内外采用擦洗脱泥的洗选工艺已经很成熟。由于风化程度较深,碳酸盐矿物大量流失,使得磷酸盐和硅酸盐相对富集。擦洗脱泥工艺简单,易于操作。
2、重选
重选法的特点是适用于不同矿物间密度差异比较大的矿石分选。不过磷矿石中的主要脉石矿物如方解石、白云石、石英的比重与磷灰石的比重相近,在工业实践中主要是采用重介质分选的方法。
3、浮选
浮选一直是磷矿选矿的主要方法,特别是对复杂难选的矿石适用性强。根据磷矿资源采选工艺特征,可将我国磷矿石类型划分为硅钙(镁)质磷块岩、钙(镁)质磷块岩、硅质磷块岩、磷灰石、鸟粪和混合(未分)矿石等6种"’。对于不同的矿石类型,至今已开发出多种工艺流程,如正浮选、单一反浮选、正一反(反一正)浮选、双反浮选法。
4、重磁浮联合工艺
重磁浮联合工艺主要是用来综合回收磷矿石中的伴生有用矿物。河北省矾山磷矿矿体产于碱性杂岩体中,属磁铁磷灰石型岩浆晚期堆积矿床。主要有用矿物为氟磷灰石和磁铁矿。选矿流程采用先浮选磷,再用磁选回收铁的浮选一磁选联合流程。
正浮选主要是脱除矿石中的硅质脉石,适合于硅质磷矿和沉积变质型硅一钙质磷灰岩,分选效果较好;而单一反浮选主要是脱除含钙(镁)的脉石,对于沉积型钙(镁)质磷块岩的选别指标较好;正一反(反一正)浮选和双反浮选,目的都是通过除去硅酸盐矿物和碳酸盐矿物达到富集磷矿物的目的,适用于较难选的沉积型硅钙(镁)质磷块岩。
5、焙烧法
焙烧法是工业上用于从磷块岩矿石(特别是有大量含钙脉石的磷矿石)中完全除去碳酸盐的相当成熟和可靠的方法,其实质是使碳酸盐产生热分解,析出CO,生成石灰和方镁石的固体产物,并通过脱泥分级排出碳酸盐矿物的生成物来提高矿石的P,O的含量。在能量价格便宜和水资源有限的地方,用煅烧处理碳酸盐含量高的磷酸盐矿石已经实现了工业化生产。
⑸ 废水中磷怎么处理
含磷废水的处理方法有化学除磷和生物除磷,低磷废水建议直接采用生物除磷,如果没生化系统可直接使用除磷剂化学除磷,出水可达到排放标准。高磷废水可先使用除磷剂化学除磷,再经过生化实现生物除磷,出水如果仍达不到排放标准可在后端再添加少量除磷剂即可达到排放标准。化学除磷剂市场上种类繁多,也有针对性的除磷剂,广东山美环境科技除磷剂适合处理多种价态磷,使用范围广,去除效率高,当然市场上也有很多其他种类的除磷剂,产生含磷废水的厂家不可直接将废水排进水体环境,会造成水体富营养化,破坏水体生态环境
⑹ 磷回收有什么好处
可以减少水中P的富营养化,减少水体的污染,同时也可以对磷进行资源化利用。
⑺ 湖北省磷矿资源管理暂行办法
第一条为加强磷矿资源的开发管理,合理利用和保护磷矿资源,提高磷矿资源开发利用效益,根据有关法律法规,结合本省实际,制定本办法。第二条凡在本省行政区域内从事磷矿开采、生产、经营、运输的企业和个人,必须遵守本办法。第三条磷矿资源属国家所有,地表或地下磷矿资源的国家所有权,不因其所依附的土地所有权或使用权不同而改变。勘查开采磷矿资源必须经批准,并依法取得探矿权和采矿权。任何单位和个人不得擅自勘查开采磷矿资源,或以荒山承包、土地承包、土地租赁使用等名义,非法开采磷矿资源。第四条省国土资源厅负责全省磷矿资源勘查、开采的登记审批、发证和监督管理工作。县级以上人民政府国土资源行政主管部门负责对本行政区域内磷矿资源勘查开采活动进行监督管理。第五条各级人民政府应加强对磷矿资源的管理,坚决取缔无证勘查开采和乱采滥挖,制止采富弃贫和浪费资源现象。第六条按照《湖北省矿产资源总体规划》的要求,严格控制磷矿采矿许可证的审批发放。申请开采矿产储量规模为大中型的磷矿区,应按要求编制矿区开发利用规划。已经批准但不符合规划要求,不综合利用中低品位磷矿资源、矿山开采规模小于10万吨炖年的矿山企业,限期三年内整改,到期整改仍达不到要求的,应责令其关闭。第七条开采磷矿资源必须严格按照经批准的开采设计或开发利用方案进行开采,不得以租赁、承包等形式将采矿权转让给他人开采,不得擅自改变经批准的开采方式和采矿方法,不得采取破坏性方法开采磷矿资源。更改设计、转让采矿权必须经原发证机关批准,并依法办理变更登记手续。第八条培育和规范矿业权市场,用市场机制合理配置磷矿资源,增强大型企业在磷矿资源开发中的骨干地位。在磷矿富集地区,要逐步实行规模化集约化开采。支持磷矿深加工企业和大中型矿山企业对中小矿山进行收购、兼并、联合和改造。第九条对磷矿开采规模实行总量控制,省国土资源厅根据《湖北省矿产资源总体规划》要求,核定全省及各矿区磷矿石年采总量,由市、县国土资源主管部门根据核定的开采规模分解到各开采企业并监督执行。第十条对磷矿开采品位实行宏观控制,矿山企业必须进行贫富兼采,按设计开采品位组织生产。第十一条对磷矿石(粉)实行凭准运单运输的准运制度。准运单由采矿权人到矿山所在地经委免费领取,随货备查。任何单位和个人不得收购和运销无证开采所生产的磷矿石及磷矿产品。各级经委和国土资源管理部门要在矿区出口处加强监督检查,禁止无证开采的磷矿产品进入市场。第十二条省经济委员会应加强对磷矿石生产和流通的监督管理,促进磷矿资源合理开发利用和磷化工业可持续发展。第十三条磷矿石(粉)运销归口省经济委员会管理,由湖北磷化工市场管理委员会办公室具体负责。
磷矿石(粉)运销要重点保障省内磷加工企业需要量,对国家指定的国内重点磷加工企业用矿进行合理调配。第十四条加强磷矿石(粉)的外运管理,实行行业自律,禁止磷矿石(粉)原矿低于同行协议价出口。第十五条促进深加工,大力发展磷化工业,积极扶持高浓度磷复合肥和磷酸盐等精细磷化工优强龙头企业,通过协议供矿等形式,对深加工企业磷矿石(粉)的需求进行优化配置,保障有效供给。第十六条加强对中低品位磷矿石利用的科研工作,鼓励企业和有关科研部门开展对中低品位磷块岩的选矿和加工技术的研究,降低选矿成本,大力发展选矿。第十七条采用新技术新工艺,节约和合理利用磷资源。各级人民政府对工艺技术落后、浪费资源、污染环境、经济效益差的小磷矿、小黄磷和小磷肥企业要实行强制关闭,并由国土资源管理部门依法注销采矿许可证。第十八条违反本办法,凡采富弃贫,造成磷矿资源破坏浪费的,由国土资源主管部门依照国家有关规定进行处罚。第十九条本办法自2004年11月1日起执行。
⑻ 科学家发出警示,有些资源会枯竭,分别是什么资源呢
相信大家都听说过地球资源枯竭的言论了,这一结论从上个世纪开始就流行了,实际上还没有到最坏的时候,还有挽回的余地。我们人类跨入现代社会,依靠的是科技,科技是包罗万象的,它们都得使用地球上的资源,用得多了自然就会枯竭。可能在很多人的理解里,资源说的是石油和矿石这样比较常见的,其实资源远远不止这些。
已经有科学家在着手建立一个闭环回收系统了,最大程度地利用好磷资源。建立之后,磷酸盐就可以重复利用,缓解资源枯竭的问题。不过也只是缓解,磷的枯竭已经不可避免了。没有了磷,未来的人类将何去何从?磷的枯竭不过是一个资源枯竭的缩影,许多资源在未来都会枯竭,希望我们能克服困难。
⑼ 污江河段被磷污染的过程和治理措施
工业污水中的磷主要来源于食品工业、化工企业以及金属表面的磷化处理。比如食品加工业常用聚磷酸盐作防腐剂,肉类加工厂的牲畜屠宰过程中产生的排泄物、清洗剂含大量的磷;含磷肥料和农药的生产过程中产生高浓度的含磷废水;汽车、洗衣机、冰箱等金属外壳表面涂装前都要进行磷化处理,磷化处理用到大量的含磷药剂,处理过程中需要大量水洗,因而产生大量含磷废水及磷渣。
生活污水中的磷主要来自于人体的排泄物和含磷洗涤剂。调查报告显示每人每年平均排磷0.5 Kg,但是目前城市粪便只是经过简单处理过后直接排放或者填埋粪渣。以河南省为例,2018年河南省总人口1.09亿人,生活污水量高达40.70亿立方米
根据当地的水环境状况制定相应的磷废水排放限值。安装总磷在线监控设施,确保工业磷废水必须要处理达标后方可排放,增建含磷污泥的处理设施,避免二次污染。淘汰污染排放量大,生产技术落后的工艺,引进新的工业技术,减少污染物的产生。对除磷工艺进行优化,我国常用的除磷工艺是将废水中的磷聚集到污泥中,通过分离泥水达到除磷的目的,但此方法会产生大量高磷含量的污泥。因此,开发一种可以实现磷资源回收的工艺,才能真正减少工业磷排放,实现磷资源的可持续发展。
生活污水治理
根据不同地区水体的磷污染来源,制定相应的策略,逐步淘汰含磷洗涤剂的生产、销售及使用,发展无磷洗涤剂,从源头上扼制污染物。在人口密集的城市区域建立三级污水处理厂,对生活污水中的磷进行回收。实行雨污分流改造,避免污水直接排入河道。或者在城市内部修建内河,将处理过的污水排入内河,在河道两边种植树木,河床上种植具有观赏价值的喜磷植物,以此来降低废水中的磷含量。城市粪便的粪渣直接填埋极易引起二次污染,应当对粪便单独处理,可以集中收集后进行沼气发酵或者制作有机肥。
加强对农村环境治理的重视,加大资金投入,完善农村的污水处理和垃圾清运等基础设施。引进专业人才对农村进行合理规划,结合当地的地形、环境、人口数量选择合理的污水处理技术和处理模式。人口较稀的地区做好改水改厕工作,在人口密度大的村庄建立小型污水处理设施。采用操作简单、低能耗的处理工艺,在建设过程中加强监管,严格把控好工程质量。安装在线监控设施,确保后期维护和运行正常进行,避免出现“晒太阳”现象。做好宣传环境污染防治工作,提升农民的环保意识。降低畜牧及农业生产中的磷含量
⑽ 磷矿有哪几方面用途
1、可以用做化肥。磷是生物细胞质的重要组成元素,也是植物生长必不可少的一种元素。
世界上84%~90%的磷矿用于生产各种磷肥,3.3%生产饲料添加剂,4%生产洗涤剂,其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%,黄磷占7%,磷酸盐占6%,磷化物占16%。磷肥对农作物的增产起着重要作用。
2、磷矿可以用做化工矿物原料。
部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料,少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黄磷有剧毒,可制农药,还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、烟幕弹、发火剂;磷与硼、铟、镓的磷化物用于半导体工业。
(10)磷资源如何回收扩展阅读:
从全球范围看,磷矿资源主要分布在非洲、北美、南美、亚洲及中东,其中80%以上的磷矿资源集中分布在摩洛哥和西撒哈拉、南非、美国、中国、约旦和俄罗斯。目前我国每年的磷矿石产量在6000万吨以上,远高于美国、摩洛哥和西撒哈拉等国家或地区的产量。
我国磷矿资源储量丰富,但高品位磷矿储量低。我国磷矿储量居世界第2位,仅次于摩洛哥和西撒哈拉。我国磷矿已查明资源储量矿石量176亿吨,折算成标矿105亿吨。
P2O5含量大于等于30%的富磷矿资源储量矿石量16.6亿吨(标矿17.6亿吨)如果仍按照目前“采富弃贫”的开采模式进行下降,20年后我国磷矿石开采殆尽。