中國(guó)的磷礦資源豐富多樣,主要包括沉積磷塊巖礦床、變質(zhì)磷礦床、內(nèi)生磷灰石礦床、風(fēng)化次生磷礦床和鳥糞磷礦床等類型。每種類型的礦床都有其獨(dú)特的形成時(shí)期、地質(zhì)背景和礦物特征。
沉積磷塊巖礦床
震旦紀(jì)-寒武紀(jì)是中國(guó)海相沉積磷塊巖礦床的主要成礦時(shí)期。這些礦床主要分布在揚(yáng)子地區(qū)的貴州、湖北、湖南等地,形成了湘黔成礦帶、陜鄂成礦帶和浙桂成礦帶。其中,陡山沱組為中國(guó)最大的磷酸鹽沉積層,而梅樹村組則構(gòu)成了繼陡山沱組之后的第二大型磷酸鹽沉積層。
震旦紀(jì)磷礦床:主要集中在揚(yáng)子成磷區(qū),尤其是貴州、湖北等地。陡山沱組含磷地層由白云巖、磷塊巖、粘土巖及其過(guò)渡巖石組成,工業(yè)礦層多為傾斜至緩傾斜的中厚礦體,膠磷礦為主要有用礦物。
寒武紀(jì)磷礦床:分布在云南、四川與陜西,構(gòu)成近南北向的帶狀分布。下寒武統(tǒng)梅樹村階漁戶村組中誼村段是最重要的含磷層位,具有大規(guī)模的磷塊巖礦床,礦層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單至復(fù)雜不等,含磷礦物以膠磷礦為主,脈石礦物包括方解石、白云石等。
聚磷區(qū):
黔中盆地:位于貴州開陽(yáng)一甕安一帶,成磷時(shí)代為震旦紀(jì)陡山沱期,擁有特大型磷礦產(chǎn)地,如開陽(yáng)、甕安,以其富礦多、品位高著稱。
鄂西聚磷區(qū):同樣成磷于震旦紀(jì)晚期,以硅鈣質(zhì)磷塊巖為主,P2O5平均品位大于20%。
滇東成磷盆地:成磷于早寒武世梅樹村期,礦體埋深較淺,有較多露采礦量,伴生釩、鎳、鉬等礦產(chǎn)。
變質(zhì)磷礦床
這類礦床形成于早前寒武紀(jì)(太古宙和元古宙),廣泛分布于華北陸核、遼寧吉林南部—朝鮮北部陸核等地。它們經(jīng)歷了復(fù)雜的變質(zhì)作用,形成了綠巖帶型和沉積變質(zhì)型兩大類礦床。代表性礦床包括河北豐寧招兵溝磷礦床、遼寧建平勿蘭烏蘇磷礦床等,屬于低品位易選磷灰石礦。
內(nèi)生磷灰石礦床
內(nèi)生磷灰石礦床通常與幔源巖漿活動(dòng)有關(guān),產(chǎn)出時(shí)代多為元古宙至古生代。該類礦床雖然在儲(chǔ)量規(guī)模上不及磷塊巖礦床,但由于易于選別和綜合利用價(jià)值高等特點(diǎn),仍然成為磷的重要來(lái)源。典型實(shí)例如河北涿鹿礬山鐵磷礦,其P2O5平均品位大于11%,全鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為13%。
風(fēng)化次生磷礦床
風(fēng)化次生磷礦床是指原有的含磷層經(jīng)過(guò)物理化學(xué)風(fēng)化淋濾作用后形成的礦床。它們?cè)谥袊?guó)分布較廣,但蘊(yùn)藏量不大,主要集中在四川、廣西、湖南、云南等省區(qū)。此類礦床一般分為風(fēng)化淋濾-殘積型和風(fēng)化-再沉積型兩種,前者通過(guò)風(fēng)化使原含磷層的磷質(zhì)殘留富集,后者則是暴露于地表的磷礦或含磷層遭受海侵后再次沉積形成。
鳥糞磷礦床
鳥糞磷礦床形成于沿海島嶼上,由于其形成環(huán)境的不同,分為可溶性和淋濾兩類,特點(diǎn)是小而富,易于直接用作肥料,但資源量有限。中國(guó)南部沿海島嶼上有一定的分布,許多礦已被土法開采殆盡。
中國(guó)磷礦資源豐富多樣,以沉積磷塊巖為主,其他類型的礦床雖在數(shù)量和儲(chǔ)量上不及前者,但也各有特色,并在中國(guó)磷資源的綜合開發(fā)利用中扮演著重要角色。不同類型的磷礦床因其獨(dú)特的成礦規(guī)律和分布特點(diǎn),在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和磷肥生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。
在了解了中國(guó)磷礦床的時(shí)空分布及成礦規(guī)律之后,引入光電選礦技術(shù)對(duì)于提升磷礦資源的加工利用效率和環(huán)保效益具有重要意義。下面將結(jié)合上述內(nèi)容介紹光電選礦的作用及其在中國(guó)磷礦工業(yè)中的應(yīng)用潛力。
光電選礦的作用
1. 提高選礦效率與回收率
傳統(tǒng)選礦方法如重力選礦、浮選等在處理復(fù)雜礦物組合時(shí)存在局限性,尤其是在面對(duì)低品位、難選礦石時(shí)效果不佳。而光電選礦基于礦物表面光學(xué)性質(zhì)(顏色、光澤、反射率等)差異進(jìn)行分選,能夠有效識(shí)別并分離出目標(biāo)礦物,顯著提高選礦效率和回收率。
2. 減少能源消耗與環(huán)境污染
光電選礦不需要使用大量的水或化學(xué)藥劑,減少了對(duì)大量水資源的依賴以及化學(xué)藥劑對(duì)環(huán)境的污染。這對(duì)于環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要。此外,由于其高效節(jié)能的特點(diǎn),光電選礦還能降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3. 適應(yīng)性強(qiáng),適用范圍廣
光電選礦技術(shù)不僅適用于高品位富礦,也適用于低品位貧礦和尾礦再選。對(duì)于內(nèi)生磷灰石礦床這類易選但綜合利用價(jià)值高的礦床,光電選礦可以進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)多種有價(jià)元素的同時(shí)回收。同時(shí),該技術(shù)還可以應(yīng)用于變質(zhì)磷礦床和風(fēng)化次生磷礦床,幫助開發(fā)那些傳統(tǒng)選礦方法難以處理的礦石資源。
4. 促進(jìn)精細(xì)化管理
通過(guò)引入先進(jìn)的傳感技術(shù)和自動(dòng)化控制系統(tǒng),光電選礦系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)礦物特性變化,并根據(jù)需要調(diào)整工藝參數(shù),確保穩(wěn)定高效的分選過(guò)程。這有助于企業(yè)實(shí)施精細(xì)化管理,提高整體運(yùn)營(yíng)水平。
5. 支持可持續(xù)發(fā)展
隨著全球?qū)G色礦業(yè)的關(guān)注度不斷提高,采用清潔高效的光電選礦技術(shù)符合可持續(xù)發(fā)展的要求。它不僅有助于保護(hù)自然環(huán)境,還促進(jìn)了磷礦資源的合理開發(fā)利用,為子孫后代留下更多寶貴的自然資源。