Le terme « roche phosphatée » désigne de manière générale les minéraux phosphatés exploitables économiquement, principalement l'apatite et le phosphate naturel. Le phosphore jaune, l'acide phosphorique, le phosphure et d'autres phosphates sont utilisés dans les secteurs médical, alimentaire, des allumettes, des colorants, du sucre, de la céramique, de la défense nationale et autres industries.
Propriétés du minerai et structure minérale
On connaît environ 120 types de minéraux phosphorés dans la nature, mais les minéraux industriels phosphorés les plus courants sont les phosphates, notamment l'apatite et les roches phosphatées. L'apatite [Ca₅(PO₄)₃(OH,F)] est un minéral dont le principal composant est le phosphate de calcium. Elle porte différents noms selon les éléments qu'elle contient, comme le fluor et le chlore. Parmi les minéraux phosphorés les plus courants, on trouve la fluorapatite, la chloroapatite, l'hydroxyapatite, la carbonapatite, la fluoroapatite et la carbonhydroxyapatite. La teneur théorique en P₂O₅ se situe entre 40,91 et 42,41 %. Les anions supplémentaires F⁻, OH⁻, CO₃²⁻ et O⁻ présents dans les roches phosphatées peuvent se substituer les uns aux autres, et il existe de nombreux isomorphes, ce qui explique la grande variabilité de la composition chimique du minéral.
Composition chimique typique de l'apatite
- Composants chimiques 2. ContenuDomaines d'application et exigences d'indexationLa roche phosphatée est principalement utilisée comme matière première pour les engrais à base d'acide phosphorique et divers composés phosphorés, et est largement utilisée dans les secteurs de l'industrie chimique, de la médecine, des pesticides, de l'industrie légère et de l'industrie militaire.Technologie de traitementValorisation et purification
Les roches phosphatées se divisent en trois types : siliceuses, calcaires et silico-calciques. Les minéraux associés sont principalement le quartz, le silex, l’opale, la calcite, le feldspath, le mica, le calcaire, la dolomite, les terres rares, la magnétite, l’ilménite et la limonite. La flottation est la méthode de valorisation la plus importante pour l’apatite.
Le procédé technologique principal comprend principalement : le procédé combiné de flottation et de séparation magnétique, le procédé de broyage, de classification et de flottation, le procédé de broyage par étapes et de séparation par étapes, le procédé de grillage, de digestion et de classification.
séparateur magnétique à gradient élevé à anneau vertical refroidi composite huile-eau
Traitement des composés phosphatés des engrais phosphatés
La fabrication d'engrais phosphatés consiste à transformer les minéraux phosphatés en phosphates facilement assimilables par les plantes grâce à un procédé de valorisation, de traitement à haute température et de synthèse. Le phosphate d'ammonium est un engrais composé à haute efficacité, fabriqué à partir d'acide phosphorique dans de l'ammoniaque. Le phosphore jaune est obtenu par chauffage de roche phosphatée mélangée à du sable de quartz et du coke à 1 500 °C dans un four électrique. Il existe deux méthodes de production de l'acide phosphorique : l'extraction à l'acide sulfurique et l'absorption par combustion peroxydique.
Exemple de valorisation
La finesse des résidus de fer du Hebei est inférieure à 200 mesh, soit 63,29 %. Leur teneur totale en fer (TFe) est de 6,95 % et leur teneur en P₂O₅ de 6,89 %. Le fer se présente principalement sous forme d'oxydes de fer tels que la limonite, le silicate de fer et la magnétite, inclus en continu. Les minéraux phosphorés sont principalement de l'apatite, tandis que la gangue est composée de quartz, de feldspath, de calcite, etc., en forte association avec les minéraux phosphorés. L'objectif de l'analyse est de sélectionner différents minéraux ferreux par séparation magnétique. L'apatite est présente en plus grande quantité dans les résidus issus de cette séparation.
Selon les propriétés des échantillons, le processus d'enrichissement est déterminé comme suit : le minerai brut sélectionné – 200 mesh avec une finesse de 63,29 %, est transformé en une suspension à une concentration de 30 %, et le fer magnétique continu est sélectionné par le champ magnétique faible CTB4000GS, et les résidus sont sélectionnés par l'anneau vertical de 0,5T à champ magnétique faible pour les minéraux d'oxyde de fer et de silicate de fer.
Processus de séparation magnétique pour l'élimination du fer des résidus de fer contenant du phosphore
Les résidus de fer phosphaté contenant du fer ont subi un processus d'élimination du fer comprenant un dégrossissage et un balayage, à deux reprises. Les produits de concentration de fer conformes aux normes n'ont pu être sélectionnés parmi les matériaux magnétiques. La teneur en phosphore du concentré grossier de phosphore est passée de 6,89 % à 10,12 %, avec un taux de récupération du phosphore de 79,54 % et un taux d'élimination du fer de 75,83 %. Lors d'un test comparatif à différentes intensités de champ magnétique (0,4 T, 0,6 T et 0,8 T), il a été constaté qu'une faible intensité (0,4 T) entraînait une trop grande quantité de fer dans les concentrés grossier et raffiné de phosphore, tandis qu'une intensité élevée (0,8 T) provoquait une perte importante de phosphore dans les matériaux magnétiques. Le choix de conditions de séparation magnétique appropriées est essentiel pour améliorer l'efficacité de la flottation des roches phosphatées inférieures.
Étendue des services de technologie de traitement des minéraux
Étendue des services techniques de l'Institut de conception et d'ingénierie du traitement des minéraux de Huate
① Analyse des éléments communs et détection des matériaux métalliques.
②Préparation et purification de minéraux non métalliques tels que l'anglais, la pierre longue, la fluorite, la kaolinite, la bauxite, la cire de feuille, la baryrite, etc.
③ L’enrichissement des métaux noirs tels que le fer, le titane, le manganèse, le chrome et le vanadium.
④ Valorisation des minéraux faiblement magnétiques tels que le minerai de tungstène noir, le minerai de tantale et de niobium, la grenade, le gaz électrique et le nuage noir.
⑤ Utilisation complète des ressources secondaires telles que divers résidus et scories de fusion.
⑥ Il existe des procédés de valorisation combinés des métaux ferreux par minerai magnétique, par traitement des minerais lourds et par flottation.
⑦Tri intelligent des minéraux métalliques et non métalliques par détection.
⑧ Test de sélection continue semi-industrialisé.
⑨ Traitement des poudres ultrafines tel que le concassage des matériaux, le broyage à billes et la classification.
⑩ Projets clés en main EPC tels que le concassage, la présélection, le broyage, la séparation magnétique (lourde, flottation), le radeau sec, etc.
Date de publication : 30 mars 2022