tình hình khai thác và sử dụng quặng phốtphat trên thế giới

ĐỀ TÀI

Tình hình khai thác và

sử dụng quặng

phốtphat trên thế giới

1. më ®Çu

QuÆng ph«tphat lµ nguyªn liÖu chñ yÕu ®Ó s¶n xuÊt ph©n l©n vµ c¸c s¶n phÈm

hãa chÊt chøa l©n. N−íc ta còng may m¾n nh− mét sè n−íc kh¸c trªn thÕ giíi cã tr÷

l−îng ®¸ng kÓ vÒ lo¹i quÆng quý nµy. Tuy nhiªn chÊt l−îng quÆng ë c¸c vïng, thËm

chÝ ngay trong mét khu má còng rÊt kh¸c nhau.

Nh»m t×m nh÷ng h−íng chÕ biÕn c¸c lo¹i quÆng ph«tphat nµy mét c¸ch hîp lý

vµ cã hiÖu qu¶, chóng t«i xin ®iÓm l¹i c¸ch ph©n chia vµ xÕp lo¹i c¸c lo¹i quÆng

ph«tphat trªn thÕ giíi; so s¸nh tr÷ l−îng quÆng ë tõng khu vùc; giíi thiÖu t×nh h×nh

khai th¸c vµ c¸c ph−¬ng ph¸p lµm giµu mét sè lo¹i quÆng ph«tphat ®iÓn h×nh ë c¸c

n−íc; h−íng sö dông quÆng ph«tphat ë nh÷ng n−íc s¶n xuÊt vµ c¸c n−íc nhËp khÈu

quÆng; kinh nghiÖm sö dông vµ chÕ biÕn hîp lý mét sè lo¹i quÆng ph«tphat nghÌo ë

c¸c n−íc, ®ång thêi liªn hÖ ®Õn t×nh h×nh chÊt l−îng c¸c lo¹i quÆng apatit ë n−íc ta vµ

®Ò xuÊt h−íng sö dông, chÕ biÕn hîp lý c¸c lo¹i quÆng nµy.

3

2. Ph©n lo¹i, tr÷ l−îng vµ t×nh h×nh khai th¸c

quÆng ph«tphat trªn thÕ giíi

2.1. Ph©n lo¹i quÆng ph«tphat

§¸ ph«tphat th−êng chøa c¸c kho¸ng vËt apatit. C¸c má quÆng ph«tphat ®−îc

chia thµnh 3 kiÓu chÝnh: trÇm tÝch, macma vµ guano. §Õn nay ng−êi ta ®· biÕt kho¶ng

200 d¹ng kho¸ng vËt ph«tphat, nhiÒu nhÊt lµ hä apatit.

Th«ng th−êng c¸c quÆng ph«tphat nguån gèc macma lµ quÆng apatit, cßn quÆng

ph«tphat trÇm tÝch ®a sè lµ ph«tphorit. ë má Lµo Cai, quÆng apatit thùc chÊt lµ mét

kiÓu metaph«tphorit trÇm tÝch biÓn nh−ng ®· biÕn chÊt thµnh quÆng apatit, ®−îc

Sokolov (1984) xÕp vµo nguån gèc biÕn chÊt.

QuÆng ph«tphat nguån gèc macma (quÆng apatit) th−êng cã kÝch th−íc tinh thÓ

lín h¬n 40 micron, c«ng nghÖ tuyÓn thµnh tinh quÆng th−¬ng phÈm lµ c«ng nghÖ cã

hiÖu qu¶ kinh tÕ cao h¬n. QuÆng apatit Lµo Cai tuy cã nguån gèc trÇm tÝch nh−ng do

bÞ biÕn chÊt nªn kÝch th−íc tinh thÓ floapatit cña metaph«tphorit Lµo Cai xÊp xØ b»ng

kÝch th−íc tinh thÓ floapatit cña quÆng apatit-nephelin Khibin (Kola) cã nguån gèc

macma, v× vËy còng thuéc lo¹i quÆng khã hßa tan. Zverev vµ Faizullin (1980) chia

quÆng apatit thµnh c¸c lo¹i quÆng giµu (trªn 18% P2O5), trung b×nh (8-18% P2O5),

nghÌo (5-8% P2O5) vµ rÊt nghÌo (3-5% P2O5).

QuÆng ph«tphorit ®−îc ®Þnh nghÜa kh¸c nhau tïy theo tõng t¸c gi¶. VÒ mÆt ®Þa

chÊt th¹ch häc, ph«tphorit lµ mét lo¹i ®¸ trÇm tÝch gåm tõ 33 ®Õn 50% kho¸ng vËt

canxi ph«tphat thuéc nhãm apatit ë d¹ng Èn tinh hoÆc vi tinh, cã kiÕn tróc apharit

hoÆc kiÕn tróc h¹t oolit, pellit. Tïy theo b¶n chÊt kho¸ng vËt ph«tphat trong ®¸, hµm

l−îng P2O5 t−¬ng øng tèi thiÓu lµ 12-18%. Cßn nh÷ng lo¹i quÆng cã hµm l−îng 1-

12% P2O5 ®−îc gäi lµ ®¸ ph«tphat.

C¸c kho¸ng vËt ph«tphat trong ®¸ trÇm tÝch th−êng bÞ biÕn ®æi gi÷a floapatit

Ca10(PO4)6F2 vµ cacbonat-floapatit hay francolit, víi CO2-

3 thay thÕ ®ång h×nh cho

PO3-

4. Ngoµi ra, Ca2+ còng cã thÓ ®−îc thay thÕ b»ng Na+

, Mg2+, vµ F-

®−îc thay thÕ

b»ng OH-

.

Sù thay thÕ PO3-

4 b»ng CO2-

3 thÓ hiÖn ë nh÷ng biÕn ®æi ®¸ng kÓ vÒ th«ng sè

m¹ng a cña tinh thÓ apatit. Khi tØ sè mol CO2-

3/PO3-

4 t¨ng tõ 0 ®Õn 0,3 th× a gi¶m

xuèng tõ 3,70 ®Õn 3,20 Å (1Å = 10-8 cm). Khi hiÖn t−îng thay thÕ PO3-

4 bëi CO2-

3 t¨ng

lªn th× kÝch th−íc tinh thÓ kho¸ng vËt ph«tphat sÏ gi¶m ®i, ®é hßa tan cña chóng trong

dung dÞch xitrat vµ axit sÏ t¨ng lªn.

4