磷尾矿综合利用现状及研究进展

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0072

无机盐工业 ›› 2024, Vol. 56 ›› Issue (10): 1-11.doi: 10.19964/j.issn.1006-4990.2024-0072

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磷尾矿综合利用现状及研究进展

王保明¹^,²^,³(), 王兴龙¹, 杨英¹, 赵波¹, 化全县²^,⁴, 刘咏²^,⁴, 刘鹏飞¹^,²^,³, 申博¹^,²^,³, 丁俊祥¹^,²^,³, 汤建伟¹^,²^,³()

^1.郑州大学生态与环境学院, 河南郑州 450001
^2.国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心, 河南郑州 450001
^3.河南省减污降碳协同工程技术研究中心, 河南郑州 450001
^4.郑州大学化工学院, 河南郑州 450001

收稿日期:2024-02-04 出版日期:2024-10-10 发布日期:2024-11-05
通讯作者: 汤建伟（1964— ），男，教授，主要研究方向为磷资源加工与高效利用；E-mail：tangjw@126.com。
作者简介:王保明（1986— ），男，副教授，主要研究方向为磷资源加工与高效利用；E-mail：ziqiangdere@126.com。
基金资助:
河南省重点研发专项项目(231111320502);国家自然科学基金面上项目(22278381);国家重点研发计划项目(2021YFD1700902);郑州大学青年骨干教师培养计划项目(2021ZDGGJS015)

Current status and research progress of comprehensive utilization of phosphorus tailings

WANG Baoming¹^,²^,³(), WANG Xinglong¹, YANG Ying¹, ZHAO Bo¹, HUA Quanxian²^,⁴, LIU Yong²^,⁴, LIU Pengfei¹^,²^,³, SHEN Bo¹^,²^,³, DING Junxiang¹^,²^,³, TANG Jianwei¹^,²^,³()

^1.School of Ecology and Environment，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China
^2.National Calcium Magnesium Phosphate Compound Fertilizer Technology Research and Promotion Center，Zhengzhou 450001，China
^3.Henan Provincial Collaborative Engineering Technology Research Center for Pollution Reduction and Carbon Reduction，Zhengzhou 450001，China
^4.College of Chemical Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China

Received:2024-02-04 Published:2024-10-10 Online:2024-11-05

摘要/Abstract

摘要：

中国磷矿资源丰富，但多为中低品位磷矿，需要选矿才能用于化工生产。磷尾矿是磷矿石经选矿产生的磷含量较低的固体废弃物，可以看作中低品位磷尾矿，主要由氧化钙、氧化镁、五氧化二磷、二氧化硅组成，有极大的综合利用潜力。针对磷尾矿的结构、组成成分、物理化学性质综述了磷尾矿综合利用现状及研究进展，详细阐述了磷尾矿在矿区填充、浸取钙镁等有价元素、再选回收磷元素，以及农业、建筑、环保等方面的应用。分析了磷尾矿综合利用过程中面临的问题并对其发展前景进行展望。指出开发新型环保高效的磷尾矿综合利用工艺是磷尾矿利用的发展方向，是磷化工企业和社会的共同需要，符合资源绿色高效利用和可持续发展的基本国策。

关键词: 磷尾矿, 综合利用, 绿色环保

Abstract:

China is rich in phosphorus ore resources，but most of them are medium and low⁃grade phosphorus ore，which need to be beneficiated to be used in chemical production.Phosphorus tailings are solid wastes with low phosphorus content produced by beneficiation of phosphorus ore，which can be regarded as low⁃grade phosphorus tailings，mainly composed of calcium oxide，magnesium oxide，phosphorus pentoxide，silica，and have great potential for comprehensive utilization.In this paper，in view of the structure，composition，and physicochemical properties of phosphorus tailings，the current situation and research progress of the comprehensive utilization of phosphorus tailings were reviewed.The utilization of phosphorus tailings in the filling of the mine，leaching of calcium and magnesium and other valuable elements，re⁃election and recovery of phosphorus elements，agricultural applications，building applications，environmental protection applications and other aspects was elaborated in detail.The problems faced in the comprehensive utilization of phosphorus tailings were analyzed and prospects for its development were outlooked.It was pointed out that the development of a new environmentally friendly and efficient comprehensive utilization process of phosphorus tailings was the development direction of phosphorus tailings utilization，which was the common need of phosphorus chemical enterprises and society and it was in line with the basic national policy of green and efficient utilization of resources and sustainable development.

Key words: phosphorus tailings, comprehensive utilization, green environmental protection

中图分类号:

TD926.4

王保明, 王兴龙, 杨英, 赵波, 化全县, 刘咏, 刘鹏飞, 申博, 丁俊祥, 汤建伟. 磷尾矿综合利用现状及研究进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(10): 1-11.

WANG Baoming, WANG Xinglong, YANG Ying, ZHAO Bo, HUA Quanxian, LIU Yong, LIU Pengfei, SHEN Bo, DING Junxiang, TANG Jianwei. Current status and research progress of comprehensive utilization of phosphorus tailings[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2024, 56(10): 1-11.

图/表 6

表1

图1

图2

表2

图3

图4

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类型	产地	主要化学成分质量分数/%
类型	产地	P₂O₅	CaO	MgO	SiO₂	Fe₂O₃	Al₂O₃	F
钙镁质磷尾矿	贵州瓮福^［11］	6.36	37.50	18.58	1.80	0.50	0.30	0.7
	贵州织金^［12］	10.09	38.16	14.82	2.19	0.91	0.27
	湖北鄂中^［13］	7.44	57.81	19.72	7.75	1.79	1.48	1.1
硅质磷尾矿	贵州瓮福^［14］	7.52	8.83	0.64	68.80	2.87	4.29
	云南^［15］	9.86	11.30		57.20	3.03	9.11
	摩洛哥^［16］	7.26	23.20	9.20	32.23	0.21	0.58
	四川^［17］	2.83	49.00	1.17	36.54	0.11	5.64
	湖南长沙^［18］	0.16	0.35	0.78	66.52	1.40	16.76

矿源	w（P₂O₅）/ %	w（CaO）/ %	w（MgO）/ %	溶剂	pH	添加剂	回收途径	浸出元素	回收率/ %
湖北大峪口^［45］	1.63	36.11	8.10	HCl	1.0	氢氧化钙		Ca、Mg	94.1，92.7
贵州瓮福^［47］	8.82	34.79	17.12	醋酸		氧化钙	醋酸钙镁	Ca、Mg	78.26，76.32
马边磷尾矿^［48］	7.12	34.98	14.01	HNO₃		碳酸铵	纳米碳酸钙	Ca	85.54
磷尾矿^［49］	7.12	34.98	14.01	HNO₃	11.5	氨水	氢氧化镁	Mg	89.86
磷尾矿^［50］	11.50	40.70	8.60	HCl	7.0	炼钢渣	磷酸钙	Ca

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磷尾矿综合利用现状及研究进展

Current status and research progress of comprehensive utilization of phosphorus tailings

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