發展
從全球範圍看，磷礦資源主要分布在非洲、北美、南美、亞洲及中東，其中80%以上的磷礦資源集中分布在摩洛哥和西撒哈拉、南非、美國、中國、約旦和俄羅斯。目前我國每年的磷礦石産量在6000萬噸以上，遠高于美國、摩洛哥和西撒哈拉等國家或地區的産量。
我國磷礦資源儲量豐富，但高品位磷礦儲量低。我國磷礦儲量居世界第2位，僅次于摩洛哥和西撒哈拉。據《2013-2017年中國磷礦行業産銷需求與投資預測分析報告》數據顯示截止2007年，我國磷礦已查明資源儲量礦石量176億噸，折算成标礦105億噸;P2O5含量大于等于30%的富磷礦資源儲量礦石量16.6億噸(标礦17.6億噸)如果仍按照目前“采富棄貧”的開采模式進行下降，20年後我國磷礦石開采殆盡。
雲南、貴州、四川、湖北是我國磷礦最為豐富的四個省份。其中湖北省磷礦年産量突破2000萬噸，是磷礦産量最大的省份。但湖北省單廠磷礦産量隻有21.4萬噸，不僅低于雲貴63.67萬噸和54.43萬噸的單廠水平，也明顯低于全國平均31.86萬噸的水平。未來湖北省以及全國的磷礦資源整合将是必然趨勢。
由于磷礦石資源已經具有一定的稀缺性，同時國内存在較為嚴重的亂采現象，小磷礦資源利用率僅有15%-30%，而大礦的利用率可以達到60%-80%左右。因此我國主要磷資源儲量大省都采取了措施以控制小磷礦開采，并且也取得了一定的成效，如湖北地區磷礦山數量由整治前284家減少到了145家。前瞻網認為，最近，《化工礦業“十二五”發展規劃》将磷礦資源的地位提高到空前水平，要求未來五年建立磷礦産地資源儲備機制，提高磷礦開采準入門檻。與此同時，各磷礦大省開始積極出台整合計劃，磷礦價格也将一路上漲。
基本概述
磷礦是指在經濟上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱，綿竹市是中國四川磷礦基地之一，是一種重要的化工礦物原料。用它可以制取磷肥，也可以用來制造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類，以用于醫藥、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、國防等工業部門。磷礦在工業上的應用已有一百多年的曆史。磷礦石按其成因不同，可分為磷灰石和磷塊岩。磷灰石是指磷以晶質磷灰石形式出現在岩漿岩和變質岩中的磷礦石。磷塊岩系指由外生作用形成、由隐晶質或顯微隐晶質磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。自然界中已知的含磷礦物大約有120多種，分布廣泛。但是按其質和量都能達到可以開采利用的含磷礦物則不過幾種。在工業上作為提取磷的主要含磷礦物是磷灰石，其次有硫磷鋁锶石、鳥糞石和藍鐵石等。自然界中磷元素約有95%集中在磷灰石中。
分類分布
磷礦物按其成礦起源可分為沉積岩、變質岩和火成岩。目前，工業開采的約85%是海相沉積磷礦，其餘主要為火成岩磷礦。鳥糞層磷礦是鳥糞的直接或間接的堆積物礦化而成，儲量不大，但目前在世界磷礦年産量中約占2%，火成岩或變質岩磷礦品位一般比較低，但可選性好，通過浮選，可得到品位很高的精礦。目前工業開采的蘇聯科拉磷礦，南非帕拉博瓦磷礦，巴西雅庫皮蘭加磷礦，中國錦屏磷礦和黃麥嶺磷礦等都屬于火成岩磷礦，其産量約占總産量的16%。海相沉積磷礦的品位高低不一，可選性差别也很大，目前工業開采的是地理位置好、交通運輸方便、采礦和富集費用比較低的那部分資源。美國佛羅裡達磷礦和摩洛哥磷礦是世界著名的磷礦生産基地，中國雲南滇池磷礦、貴州開陽磷礦和湖北荊襄磷礦都屬于海相沉積磷礦，也有相當大的生産規模。多數的磷礦物是氟磷灰石，其純礦物的組分是Ca5F(PO4)3,但純氟磷灰石較少見，其組分具有不同程度的原子取代現象。如鎂、锶和鈉可取代鈣；氫氧根和氯可取代氟；砷和釩可取代磷；碳酸根加氟可取代磷酸根等。具有取代組分和結構的氟磷灰石稱為細晶磷灰石或碳磷灰石。美國人J.R.萊爾和G.H.麥克萊倫對數百個磷礦樣進行了組分和結構研究，給出細晶磷灰石的實驗表達式為：Ca10-a-bNaaMgb(PO4)6-x(CO3)xF0.4xF2，式中α、b和x分别為鈉、鎂和碳酸根的摩爾含量。這種取代現象對磷礦物的性質産生明顯影響。例如随着碳酸根取代量x值的增加,磷礦的反應活性提高。商品磷礦中磷礦物的x值可為0～1.2,純氟磷灰石含42.2%P2O5。細晶磷灰石中五氧化二磷的含量随碳酸根的取代程度的提高而下降。取代程度最高的細晶磷灰石的最低五氧化二磷含量為34%。很多磷礦物中的氟被氫氧根取代，其中有些磷酸根亦被碳酸根取代成為低氟磷礦，它們常常具有較高的反應活性，如南太平洋的一部分瑙魯磷礦和聖誕島磷礦等。
磷锶鋁石：标準磷锶鋁石的理論化學式為SrAl3(PO4)2(OH)5·H2O，化學成分P2O530.77%，SrO22.45%，Al2O333.12%。磷锶鋁石相當堅硬，小刀不能刻劃。比重3.11。由于P2O5含量高，因此除可作為磷礦利用外，同時含大量的锶和稀土元素，可綜合利用。四川什邡磷礦中的硫磷鋁锶礦層是一種含硫和鈣的變種。
藍鐵礦：屬水的磷酸鹽，化學式為Fe3(PO4)2·8H2O，主要成分：P2O528.30%，FeO43.0%，H2O28.7%。通常呈柱狀，有時扁平，有時呈圓球狀、片狀、放射狀、纖維狀、土狀等。比重2.68±0.01。新鮮晶體無色透明，具玻璃光澤，顔色為淺藍色或淺綠色，強氧化後呈深藍色、暗綠色或藍黑色，容易識别。藍鐵礦主要産于含有機質較多的褐煤、泥炭、森林土壤中，也與沼鐵礦共生。在含海綠石的砂質磷塊岩中也有藍鐵礦。有些藍鐵礦為原生鐵鋁磷酸鹽礦物風化的産物。除上述外常見的磷酸鹽礦物還有銀星石、磷鋁石、紅磷鐵石等。
伴生礦物
天然磷礦中存在很多伴生礦物，又稱雜質礦物或脈石，主要有矽礦物和碳酸鹽兩類礦物。前者主要是石英或方石英(或其水合物如燧石或蛋白石)、粘土礦或其他矽酸鹽礦物如長石和雲母等。後者主要是石灰石和白雲石。磷礦是否有工業開采價值，在某種程度上決定于其雜質礦物能否經濟地分離掉，而磷礦物與伴生礦物之間相互嵌布結合情況和礦物的顆粒大小則是決定其有效分離的主要因素。一些天然磷礦的磷礦物和雜質礦物之間相互膠結和嵌布緻密，礦物顆粒又很細小,難于經濟地分離，其工業利用價值就較小。天然磷礦開發的經濟因素一般有：①資源的地理位置和交通運輸條件；②采礦和富集的費用；③産品的品位，質量和市場價格；④是否引起環境污染。
從磷化工回收氟資源,進而開發有機和無機氟化工高端材料，成為國内氟化工和磷化工産業界的一個熱點,氟資源主要來自螢石、磷礦石等。随着氟化工産業的快速發展，有限的螢石資源已難以滿足需求,人們便把目光轉向磷礦石。從磷化工回收氟資源，進而開發有機和無機氟化工高端材料,正成為一條既可提高資源綜合利用率，延長磷化工産業鍊,又可推動磷礦石清潔加工和高端氟材料産業發展。天然螢石是目前世界上生産氟化氫的主要工業原料，全球每年耗用400萬噸的天然螢石來獲取氟,有國際機構預料30年内天然螢石将會枯竭。氟化氫是氟化工最重要的基礎原料，由螢石獲取1噸氟化氫,要消耗螢石2.2噸，消耗硫酸2.6噸,并産生大量廢水、廢渣、廢氣污染環境。近年來，國家為了保護不可再生的螢石資源,對螢石出口實行配額制度。國外商家轉而向我國購買氟化氫，刺激了國内氟化氫産量快速增長。據統計,2000~2004年國内氟化氫年均增長率在30%左右。面對氟化氫旺盛的市場需求和有限的天然螢石資源，濕法磷酸生産過程中産生的大量含氟副産物成為獲取氟資源的一個重要途徑。我國磷礦的儲量有151.98億噸,目前每年開采的磷礦石量達4000多萬噸，并以5%的速度增長。磷礦中含有3%的氟元素,在濕法磷酸生産過程中，将會以HF和SiF4的形式逸出來,對環境造成極大危害。據測算，我國每年在磷礦開采加工過程中有近100萬噸氟被排放到環境中,大大超過了我國氟化工行業當年耗用的氟資源總量。
工藝特性
中國磷礦有三大類型：岩漿岩型磷灰石，沉積岩型磷塊岩，沉積變質岩型磷灰岩。岩漿岩型磷灰石：貯量隻占總貯量的7%，主要分布在北方。其特點是磷品位低，一般小于10%，低者僅為2~3%。由于結晶較粗、嵌布粒度較粗，屬易選磷礦，選礦工藝簡單，選礦指标較高。還伴生有釩、钛、鐵、钴等元素，可綜合回收，因此這類礦石經濟效益較好。
沉積變質岩型磷灰岩：其貯量占總貯量的23%，主要分布在江蘇、安徽、湖北等省。一般情況下，由于風化，礦石松散、含泥高，采用擦洗、脫泥工藝即可獲得合格磷精礦，有時也加上浮選工藝。雲南滇池地區有許多礦山均采用此工藝，生産成本較低。此類礦是工業價值最大的磷礦。
沉積岩型磷塊岩：是世界各國中的主要類型，我國此類型礦石貯量占總貯量的70%，主要分布在中南和西南。而雲、貴、川、鄂、湘五省又占該類型貯量的78%，可說是磷礦之鄉。此
類礦選礦難度最大，其特點是：
（1）磷灰石嵌布粒度細，呈均質膠體或隐晶、微晶質。磷礦集合體多為鲕粒、假鲕粒結構。在鲕粒之間，甚至于在鲕粒内部，常混入數量不等的碳酸鹽，矽質等泥質礦物。選礦一般磨至80~90%-320目方能單體解離。由于磨礦粒度細，增加了礦物表面能、非選擇性團聚、藥劑的非選擇性吸附，使不同礦物之間的可浮性差别減小，因此給浮選分離帶來困難。（2）我國磷礦主要屬碳氟磷灰石系列。磷灰石晶格中的PO42-被CO32-部分取代。按CO32-取代的程度把該系列的磷灰石分為：微碳氟磷灰石、低碳氟磷灰石、碳氟磷灰石、高碳氟磷灰石。不僅使P2O5理論值下降，而且使磷礦物晶包參數α變小、結晶程度差，因而可浮性逐漸下降。
（3）礦石中一般都含有鈣質和矽質礦物，當二者在一塊時，選礦程度更難。因方解石、白雲石與磷灰石都含有同名離子Ca++，二者可浮性接近，當用脂肪酸類補收劑時，比較難分選。
世界四大磷礦
全國主要磷礦石産地有雲南晉甯（原雲南昆陽）、湖北襄陽和貴州開陽（被譽為“三羊開泰”、“中國三大磷礦”），其中以雲南晉甯（昆陽）資源最為豐富，據地質部門調查，遠景儲量為200億噸，僅五百裡滇池周圍，儲量就達46億多噸，與美國的佛羅裡達、前蘇聯的柯拉、非洲的摩洛哥齊名稱為“世界四大磷礦”
應用價值
磷是生物細胞質的重要組成元素，也是植物生長必不可少的一種元素。世界上84%～90%的磷礦用于生産各種磷肥，3.3%生産飼料添加劑，4%生産洗滌劑，其餘用于化工、輕工、國防等工業。中國的磷礦消費結構中磷肥占71%，黃磷占7%，磷酸鹽占6%，磷化物占16%。磷肥對農作物的增産起着重要作用。磷肥的種類很多，我國生産的磷肥目前主要為過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、脫氧磷肥以及重過磷酸鈣、磷酸铵和磷酸二氫鉀等高效複合肥料。
磷礦又是重要的化工礦物原料。部分磷礦用于制取純磷(黃磷、赤磷)和化工原料，少量用作動物飼料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黃磷有劇毒，可制農藥，還可以制燃燒彈、曳光彈、信号彈、煙幕彈、發火劑；磷與硼、铟、镓的磷化物用于半導體工業。冶金工業中用于煉制磷青銅、含磷生鐵、鑄鐵等。磷酸锆、磷酸钛、磷酸矽等可作塗料、顔料、粘結劑、離子交換劑、吸附劑等。磷酸鈉、磷酸氫二鈉用于淨化鍋爐用水。後者還可制人造絲。六聚偏磷酸鈉可作水的軟化劑和金屬防腐劑，磷酸鈣鹽用于動物飼料添加劑，磷的衍生物用于醫藥。磷酸二氫鋁膠材料耐火度高、耐沖擊性好、耐腐蝕性強、電性能優越，用于尖端技術中。氟磷灰石晶體是最理想的激光發射材料，磷酸鹽玻璃激光器已得到應用。
發展情況
磷礦石産量保持增長勢頭
2014年1-3月，我國磷礦石産量為2662.72萬噸，比去年同期增長13%，繼續保持快速增長勢頭；2014年一季度開磷集團産磷礦石178.05萬噸，同比增長3.72%；2014年1-3月湖北省磷礦石産量930.18萬噸，同比增長16.06%.
《中國磷化工行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》
統計，随着中國磷肥産能的快速擴張，以及磷化工産品需求的增長，中國磷礦石産量快速增長：2001-2011年我國磷礦石産量穩步上升，2006年，磷礦石産量3896萬噸，同比增長28%，為近年來的最大增速；2005-2013年我國磷礦石産量增速基本保持在15%以上。
前景展望
選礦工作者對沉積型的不同類型磷礦進行了大量的研究工作，取得了較大的進展，制定了
各類型的選礦工藝流程，使工藝流程日趨完善、合理、成熟。有些礦區已産生了較好的經濟效益。但大多數礦山、特别是沉積型磷礦的研究仍處在半工業性試驗階段。近年來選礦科研工作所取得的新進展概述如下：
①矽質型磷礦
這類礦脈石主要是石英、玉髓之類的矽質礦物，它與磷灰石可浮性差距大。雖然磷礦粒度微細，一般情況下仍比較好選。常用藥劑為碳酸鈉、水玻璃、氧化石臘皂。工藝較簡單、指标也較高，但磨礦粒度較細，相對能耗也高。
②鈣質型磷礦
脈石主要為方解石、白雲石，其選礦難度相對要小點。科研工作者制定了以下流程方案。
反浮選：即抑制磷、浮選鈣質。用硫酸調礦漿pH值，磷酸抑制磷灰石，氧化石臘皂浮白雲石、方解石。
焙燒——消化法：原礦破碎到一定粒度時，在1000℃下焙燒，熟料用水消化、分級。粗級别即為磷精礦。焙燒煙氣中可回收碘，CO2氣體返至含石灰乳的尾礦漿，以中和石灰乳，生成碳酸鈣排至尾礦場。此工藝可獲得高品級磷精礦，含P2O538%，回收率達97%。
光電選：當采礦中混入鈣質圍岩、以及礦石本身有較粗的鈣質礦物時，可采用光電選預選出部分鈣質礦物，減少了下一步的磨礦負荷。
③矽—鈣質沉積磷塊岩
這類型選礦難度最大，是選礦工作者一直攻克的難關。因此研究工作比較深、比較廣。有些礦區已使用了新技術，并取得了較好效果。但大部分仍處于研究階段，或半工業性階段。近年來科研新進展概述如下。
反—正浮選：先選出鈣質礦物，然後選磷礦。在H2SO4介質中用脂肪酸浮鈣質礦，用磷酸或P201抑制磷灰石。然後再選磷灰石。此工藝實現了較粗磨條件下的常溫浮選，浮選溫度可降至9℃。另一方面，鈣質和磷礦都含有同名離子—Ca++，用脂肪酸類輔收劑浮鈣質礦物時難免造成磷灰石的損失。相反Ca質礦物選不好時，磷精礦中的MgO仍大于1.5%。本工藝适用于含Ca礦物較低的礦石。
正浮選：即從礦石中直接浮選磷灰石。近十幾年來，選礦科技工作者一直在攻克含鈣礦物的抑制劑，且取得了很大的進展，使直接浮選磷灰石成為現實，簡化了流程，提高了選礦指标。近年來研制的較有效的鈣質礦物抑制劑有：S系列：計有S—711，S—804，S—217，S—808，系萘、粗菲、苯酚的磺化物分别與甲醛綜合反應物。F103：腐植酸鈉與低分子量含氮化物的反應物。L339：以木素磺酸鈣為原料的木素衍生物。SG—10：順酐、對甲苯磺酸合成的表面活性劑。S—BOS：焙燒—
消化—浮選：此工藝與上述的焙燒—消化一樣。不同的是消化後的磷品位不高，含有大量的矽質。所以消化後還需搞磷—矽分選，可以正浮選，也可反浮選，視其二種礦物的比例而定。但在浮選前必須碳化，碳化工藝是把爐氣中的CO2引入浮選的礦漿中。其目的是消除礦漿中剩餘的石灰乳，同時也起到調開礦漿pH值的作用。此工藝适用于磷礦含P2O5較高、碳酸鹽礦物含量較低的礦物。在具體操作上要嚴格，在碳化前的礦漿中CaO含量應低于1.5%。碳化不能過度，否則将惡化浮選。重—浮聯合流程：用水力旋流器可得一部分磷精礦（沉砂），這樣将減少三分之一的浮選量。藥劑也将減少三分之一。從而降低了成本。對于磷灰石型磷礦，屬易選礦石。但其品位低，通常P2O5<10%，若單一回收磷在經濟上是不合算的，必須開展綜合利用。而該類型磷礦均含有多種可供綜合利用的有用礦物，如鐵、钛、釩、鉑族、碘、石榴石、蛭石、黑雲母、透輝石等。隻要綜合利用搞上去，此類礦石的經濟效益是可觀的。如承德馬營磷礦就是一例。
磷灰石型磷礦大部分分布在北方數省，又常稱北方低品位磷礦。由于低品位磷礦未全面開發，因此北方數省屬缺磷省分，長期依靠南方的磷資源。從國家工業布局來說，南磷北調顯然是不合理的。因此進入21世紀的中國，北方磷礦的開發将提到議事日程。
