ĐỀ TÀI
Tình hình khai thác và
sử dụng quặng
phốtphat trên thế giới
1. mở đầu
Quặng phôtphat là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân lân và các sản phẩm
hóa chất chứa lân. Nớc ta cũng may mắn nh một số nớc khác trên thế giới có trữ
lợng đáng kể về loại quặng quý này. Tuy nhiên chất lợng quặng ở các vùng, thậm
chí ngay trong một khu mỏ cũng rất khác nhau.
Nhằm tìm những hớng chế biến các loại quặng phôtphat này một cách hợp lý
và có hiệu quả, chúng tôi xin điểm lại cách phân chia và xếp loại các loại quặng
phôtphat trên thế giới; so sánh trữ lợng quặng ở từng khu vực; giới thiệu tình hình
khai thác và các phơng pháp làm giàu một số loại quặng phôtphat điển hình ở các
nớc; hớng sử dụng quặng phôtphat ở những nớc sản xuất và các nớc nhập khẩu
quặng; kinh nghiệm sử dụng và chế biến hợp lý một số loại quặng phôtphat nghèo ở
các nớc, đồng thời liên hệ đến tình hình chất lợng các loại quặng apatit ở nớc ta và
đề xuất hớng sử dụng, chế biến hợp lý các loại quặng này.

3
2. Phân loại, trữ lợng và tình hình khai thác
quặng phôtphat trên thế giới
2.1. Phân loại quặng phôtphat
Đá phôtphat thờng chứa các khoáng vật apatit. Các mỏ quặng phôtphat đợc
chia thành 3 kiểu chính: trầm tích, macma và guano. Đến nay ngời ta đã biết khoảng
200 dạng khoáng vật phôtphat, nhiều nhất là họ apatit.
Thông thờng các quặng phôtphat nguồn gốc macma là quặng apatit, còn quặng
phôtphat trầm tích đa số là phôtphorit. ở mỏ Lào Cai, quặng apatit thực chất là một
kiểu metaphôtphorit trầm tích biển nhng đã biến chất thành quặng apatit, đợc
Sokolov (1984) xếp vào nguồn gốc biến chất.
Quặng phôtphat nguồn gốc macma (quặng apatit) thờng có kích thớc tinh thể

5
tơng ứng tối thiểu là 12-18%. Còn những loại quặng có hàm lợng 1-
12% P
2
O
5
đợc gọi là đá phôtphat.
Các khoáng vật phôtphat trong đá trầm tích thờng bị biến đổi giữa floapatit
Ca
10
(PO
4
)
6
F
2
và cacbonat-floapatit hay francolit, với CO
2-
3
thay thế đồng hình cho
PO
3-
4
. Ngoài ra, Ca
2+
cũng có thể đợc thay thế bằng Na
+
, Mg
2+
, và F

4
Đa số khoáng vật phôtphat trong quặng phôtphorit là francolit (mức độ thay thế
phôtphat bởi cacbonat thấp) và floapatit. Thạch anh là thành phần đi kèm. Cacbonat
(đolomit, canxi) thờng tạo thành hỗn hợp cơ học hoặc nền xi măng của quặng
phôtphat-cacbonat. Quặng metaphôtphorit Lào Cai là quặng phôtphat-cacbonat ở
dạng hỗn hợp francolit hoặc floapatit với đolomit. Do biến chất và phong hóa, mất
CO
2
nên francolit thờng biến đổi thành floapatit.
Quặng phôtphorit có tuổi càng cao, càng bị biến chất nhiều thì kích thớc
khoáng vật apatit càng lớn, do đó càng khó hòa tan.
Theo Mc Clellan và Saavedra (1986), thông số tinh quang a của francolit ở các
quặng phôtphorit cổ tuổi Tiền Cambri-Cambri bằng 9,35-9,39, trong khi phôtphorit
tuổi Kainozoi có giá trị a bằng 9,32-9,35. Quặng phôtphorit tuổi Paleozoi có trị số a
trung gian bằng 9,34-9,36.
Thuật ngữ phôtphorit cũng đợc dùng cho quặng phôtphorit trầm tích chứa cả
canxi phôtphat và nhôm phôtphat, sắt phôtphat có nguồn gốc Kacxtơ, tơng tự nh
phôtphorit Vĩnh Thịnh (Lạng Sơn).
2.2. Trữ lợng quặng phôtphat trên thế giới
Các nhà địa chất đã đa ra các chỉ tiêu tính trữ lợng quặng phôtphat nh sau :
Bảng 1. Chỉ tiêu tính trữ lợng quặng phôtphat
P
2
O
5
(%)
Nhóm quặng
theo nguồn gốc
Mỏ Kiểu quặng
Hàm

22

22-23
20
3,5
(1)3,0
0,5
Apatit macma Apatit macma
Khibin (Kola) Oshurkov
Apatit
nephelin

Apatit (trong
gabro-diorit
và xienit)
5

8
25
11


Mỹ: 5.000 Tuynidi: 2.000
SNG: 3.000 Các nớc khác thuộc châu Phi: 7.000
Ma-rốc: 38.100 Châu á: 2.300
Xahara: 3.700 Châu úc: 2.000
Những số liệu trữ lợng này thờng xuyên thay đổi do khai thác hàng năm và kết
quả tìm kiếm thăm dò những mỏ mới.
Theo Cục Địa chất Mỹ (USGS), Trung Quốc (TQ) hiện có trữ lợng 1 tỉ tấn
quặng phôtphat (tính theo P
2
O
5
), đứng thứ 12 trên thế giới. Trữ lợng dự báo quặng
lẫn tạp chất của TQ tới 10 tỉ tấn, xếp vào hàng thứ hai chỉ sau Ma-rốc và Tây Xahara.
Trữ lợng quặng đã biết ở TQ chủ yếu ở dạng trầm tích, tập trung tại Vân Nam, Quý
Châu, Vũ Hán, Hà Bắc và Tứ Xuyên.
2.3. Trữ lợng quặng phôtphat tại Việt Nam
ở nớc ta, trữ lợng các loại quặng apatit khu mỏ Lào Cai đợc đánh giá nh sau :
Bảng 2: Tổng hợp trữ lợng các loại quặng apatit trong khu mỏ Lào Cai
Đơn vị tính: triệu tấn
Vùng thăm dò
Quặng
loại I
Quặng
loại II
Quặng
loại III
Quặng
loại IV
Cộng
1. Trữ lợng thăm dò:


567,0 16,0 1.077,0 1.665,0
Cộng 45,36 823,1 247,42 1.435,46 2.573,34
Hàm lợng P
2
O
5
trung bình (%)
34,66 22,04 15,08 11,04

6
2.4. Tình hình khai thác quặng phôtphat trên thế giới
Trong 30 năm qua, tình hình khai thác quặng phôtphat trên thế giới đã trải qua nhiều
dao động (hình 1). Năm 1982, sản lợng quặng phôtphat giảm 15,5% so với năm 1981,
đạt 123,5 triệu tấn quặng. Sau đó sản lợng quặng phôtphat đợc phục hồi, đạt đỉnh cao
vào năm 1988 với khoảng 51,3 triệu tấn (P
2
O
5
); nhng đến năm 1993 lại giảm 23,9% so
với năm 1992, chỉ đạt 118,6 triệu tấn.

axit phôtphoric và sản xuất phân lân mới, nên nhu cầu về quặng phôtphat tăng.
7
Sản xuất và tiêu thụ quặng phôtphat trên thế giới đạt mức thấp vào năm 2001;
sản lợng đạt khoảng 127,7 triệu tấn, hàm lợng P
2
O
5
trung bình 31,4%, tổng giá trị
khoảng 6,5 tỉ USD.
Châu Phi là nơi sản xuất quặng phôtphat lớn nhất, chiếm khoảng 30% sản lợng
thế giới (năm 2001). Mỹ và các nớc XHCN châu á có tổng sản lợng khoảng 40%.
Liên Xô (cũ) và Trung Đông cũng là những nhà sản xuất lớn.
Năm 2001 Mỹ tiêu thụ khoảng 26% sản lợng quặng phôtphat của thế giới. Châu
Phi và các nớc XHCN châu á tiêu thụ tổng cộng khoảng 31%. Lợng tiêu thụ đáng
kể là ở các dự án của các nớc XHCN châu á, Mỹ, châu Phi, Liên Xô (cũ) và Trung
Đông.
Từ năm 2002, ngành sản xuất quặng phôtphat trên thế giới bắt đầu thời kỳ phát
triển lâu dài với mức tăng trởng trung bình hàng năm 3,2% cho đến năm 2007.
Nhng mức khai thác và tiêu thụ năm 2007 dự báo sẽ chỉ đạt khoảng 97% của mức
năm 1990. Dự báo, mức tiêu thụ quặng phôtphat thế giới sẽ tăng đến khoảng 47,5
triệu tấn P
2
O
5
vào năm 2007, tăng 20% so với năm 2001.
Ngời ta chia các nớc khai thác quặng phôtphat thành 3 nhóm:
Nhóm 1: Những nớc khai thác khối lợng lớn nh Mỹ, TQ, Ma-rốc, các nớc
SNG chiếm 74,3% sản lợng của thế giới.
Nhóm 2: Gồm Tuynidi, Gioocđani, Ixrael, Braxin, Nam Phi, Tôgô, Xiri,
Xênêgal, ấn Độ chiếm 21,7% sản lợng thế giới.

140
B
A
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
2010
2020
2030
Nă
m
2040
2
3
4
5
6
7
8

O
5

là 40%.
Bảng 3 giới thiệu hàm lợng P
2
O
5
trung bình trong quặng phôtphat ở những nớc
có lợng quặng phôtphat xuất khẩu lớn trên thế giới. Nhìn chung chất lợng quặng
phôtphat khai thác từ năm 1995 đến 2005 đã đợc cải thiện.
9
Bảng 3. Hàm lợng P
2
O
5
trung bình trong quặng phôtphat
Hàm lợng P
2
O
5
trung bình, % Số
TT
Tên nớc
Năm 1995 Năm 2005
1 Nga 35,4 38,3
2 Marốc 31,6 31,9
3 Gioocđani 33,2 32,0
4 Tuynidi 30,1 29,0
5 Canada - 36,6

5 Hình 3. Sự thay đổi chất lợng nguyên liệu phôtphat ở Nga (1) và ở Mỹ (2)
Dự báo
10
2.4.2. Hàm lợng các nguyên tố độc hại và phóng xạ tự nhiên
Hàm lợng các nguyên tố độc hại và phóng xạ tự nhiên trong một số loại quặng
chủ yếu đợc sản xuất trên thế giới và của Việt Nam đợc nêu trên bảng 4. Quặng
apatit của Nga cũng đợc xếp vào loại an toàn sinh thái.
Bảng 4. Hàm lợng các nguyên tố hóa học độc hại (mg/kg) và phóng xạ tự nhiên
(B
K
/kg) trong các nguồn nguyên liệu phôtphat chủ yếu trên thế giới.
Nớc Mỏ Nguồn gốc %P
2
O
5
Cd Hg As Pb Phóng xạ
**
BauCraa Trầm tích 36,6 34,4 0,1 5,8 1 2.200-3.500

30-50% cađmi đợc thải theo bã phôtphogips; còn theo các phơng pháp chế biến
khác thì hầu nh tất cả các nguyên tố vi lợng đều ở lại trong phân bón.
11
Bảng 5. Hàm lợng kim loại nặng thờng thấy
trong quặng phôtphat và trong đất trồng
Hàm lợng trung bình
(mg/kg)

Nguyên tố
Hàm lợng
trung bình
*

(mg/kg P)
Phạm vi dao
động
(mg/kg quặng)
Quặng Đất
Đa vào đất do
dùng phân bón
sau 100 năm,
(mg/kg đất)
**
Asen 45 1-300 7 6 0,04
Cađmi 170 0,01-120 25 0,35 0,14
Crôm 1.000 0,3-460 150 70 0,83
Coban 13 0,5-6 2 8 0,01
Đồng 200 6-80 30 30 0,17
Chì 40 3-40 6 35 0,03
Mangan 200 6-300 30 1.000 0,17

4. Phơng pháp thiêu nung ở nhiệt độ cao. Phơng pháp này thích hợp đối với
những quặng có hàm lợng cacbonat cao và hàm lợng silic vừa phải.
5. Phơng pháp tuyển nổi. Tùy theo loại quặng, thành phần khoáng mà lựa chọn
phơng pháp làm giàu thích hợp hoặc phối hợp các phơng pháp nêu trên.
ở Liên hợp "Apatit" (Nga)-Xí nghiệp phôtphat lớn nhất thế giới-ngời ta làm
giàu quặng apatit-nephelin vùng Khibin với hàm lợng P
2
O
5
ban đầu là 5%. Tinh
quặng thơng phẩm đạt 39-40% P
2
O
5
. Gần đây ngời ta đã thay đổi sơ đồ công nghệ
tuyển nổi với việc nghiền quặng apatit-nephelin thô hơn. Quặng chỉ cần đợc nghiền
tới kích thớc 0,5-1 mm, khi đó 90% lợng apatit đợc giải phóng khỏi kết hạch với
khoáng đi kèm. Quặng đã nghiền thô đợc phân loại theo cỡ hạt trong phạm vi 0,1-
0,15 mm, sau đó phần quặng thô và mịn đợc tuyển nổi riêng theo những chế độ tối
u về thuốc tuyển và thủy động học. Quá trình tuyển nổi apatit từ quặng thô đợc
thực hiện theo sơ đồ ngắn và đơn giản. Nhờ tốc độ tuyển nhanh và tính chọn lọc cao
nên thu đợc nhiều tinh quặng apatit hơn, ít bụi, hàm lợng quặng đạt gần 40% P
2
O
5
.
Phần quặng mịn tích tụ những quặng phong hóa khác nhau khi làm giàu, có lợng
slam lớn làm giảm tính chọn lọc tuyển nổi nên không là đối tợng cần quan tâm.
Cũng ở Nga, tại Xí nghiệp Covdor ngời ta khai thác và làm giàu quặng apatit-
magnesit chứa 7% P

O
5
.
ở Braxin, ngời ta làm giàu quặng apatit-cacbonat trong 7 xí nghiệp với công suất
từ 500 đến 1.200 ngàn tấn tinh quặng/ năm. Ngoài apatit, loại quặng này còn chứa
canxit, đolomit, magnesit và các khoáng khác. Quặng đợc nghiền mịn đến cỡ hạt 0,3
mm sau đó tách bằng từ trờng để thu tinh quặng magnesit. Phần không chứa magnesit
đợc khử slam ở cấp hạt 0,02 mm và tuyển nổi để thu tinh quặng apatit. Quặng đuôi
sau tuyển nổi đợc dùng để sản xuất xi măng hoặc để cải tạo những vùng đất chua.
ở Phần Lan, ngời ta khai thác quặng apatit nghèo (4-5% P
2
O
5
) tại mỏ
Silinharvi. Quặng gồm 10% apatit, 20% canxit và đolomit, 65% flogopit (mica vàng)
và 5% khoáng silicat khác. Tinh quặng apatit tuyển nổi chứa 35-36% P
2
O
5
ở dạng
bánh với độ ẩm 8% đợc đa đi sản xuất axit phôtphoric trích ly. Quặng đuôi tuyển
nổi một phần đợc dùng để cải tạo đất.
ở Dimbabuê, tại mỏ Dorou ngời ta khai thác quặng apatit với tạp chất
magnesit, chứa 4-13% P
2
O
5
(trung bình 8%). Quặng đợc làm giàu bằng cách rửa,
nghiền, tách bằng từ trờng và tuyển nổi. Để tuyển nổi, phần không chứa magnesit
đợc nghiền đến kích thớc 0,18 mm, sau đó khử slam ở cấp hạt 0,04 mm. Trớc đây

2
O; 17,70% CO
2
; 2,65% SO
3
; 1,94% F; mất khi nung 21,34%.
Khác với quặng apatit-đolomit (quặng loại II Lào Cai), ở quặng này khoáng tạo
đá chủ yếu là canxit dạng xi măng canxit, kẹp với phôtphat (gọi là ngoại canxit), nên
hàm lợng MgO thấp.
Trong quá trình làm giàu, quặng đợc rửa, sau đó phân loại. Cỡ hạt nhỏ đợc
khử slam sau đó đem lọc rồi nung cùng với cấp hạt lớn. Tinh quặng thơng phẩm
chứa: 27,1% P
2
O
5
; 1,4% CO
2
; 52,0% CaO; 0,6% MgO; 1,5% Al
2
O
3
; 0,6% Fe
2
O
3
;
2,9% SO
3
; 2,8% F; 8,6 % chất không tan.
14

3
1,6 1,6 1,6
Fe
2
O
3
1,5 1,3 1,6
SiO
2
14,7 7,6 21,3
Tỉ lệ khối
lợng, %
100 48,3 51,7
Công trình hợp tác nghiên cứu làm giàu quặng apatit-cacbonat Lào Cai (quặng
apatit loại II và IV) giữa Công ty Thiết kế mỏ - Hóa chất và Viện Nghiên cứu Quốc
gia về nguyên liệu mỏ - hóa chất (Liên Xô cũ) đã kết luận: Đối với quặng apatit loại
II thì sơ đồ tuyển kết hợp trọng lực và tuyển nổi là có hiệu quả và kinh tế nhất; đây là
sơ đồ tuyển không có phế thải, có thể thu đợc tinh quặng apatit để sản xuất phân bón
theo phơng pháp chế biến bằng axit, đồng thời thu đợc sản phẩm apatit dạng cục để
sản xuất phân lân nung chảy. Ngoài ra, còn thu đợc silic oxit dạng cục là quặng thải
của tuyển huyền phù, có thể dùng làm vật liệu xây dựng, và bột nghiền apatit-
cacbonat (quặng thải tuyển nổi), có thể dùng bón cho những vùng đất chua.
Đối với mẫu quặng apatit-đolomit ở khu mỏ Cóc, đã thu đợc những số liệu sau :
Thành phần hóa học của mẫu quặng apatit-đolomit ban đầu (%):
P
2
O
5
MgO CO
2

4 Tuynidi 8.204 767
5 Canada 888 -
6 Phần Lan 823 -
7 TQ 30.449 2.114
8 Mỹ 35.516 -
TQ là một trong 4 nớc lớn cung cấp quặng phôtphat. Trong nhiều năm TQ hoàn
toàn cân đối đủ quặng phôtphat và đến nay đã trở thành nớc xuất khẩu quan trọng.
Những nớc nhập khẩu quặng phôtphat ở châu Âu là:
Bỉ 1.586 ngàn tấn
Nauy 709 ngàn tấn
Hà Lan 709 ngàn tấn
Đức 154 ngàn tấn
16
Các nớc châu á-Thái Bình Dơng chủ yếu nhập khẩu quặng phôtphat từ TQ:
Inđônêxia 362 ngàn tấn Hàn Quốc 1013 ngàn tấn
Philippin 271 ngàn tấn ấn Độ 1964 ngàn tấn
New Zealand 323 ngàn tấn Nhật Bản 376 ngàn tấn
ôxtrâylia 370 ngàn tấn Các nớc khác 226 ngàn tấn

Các số liệu thống kê cho thấy, các loại quặng phôtphat khai thác đợc với hàm
lợng P
2
O
5
từ 29,7 đến 32% phần lớn đợc dùng để sản xuất các sản phẩm chứa lân
sử dụng trong nớc, còn loại quặng có hàm lợng P
2
O
5
từ 32% đến 34,7% phần lớn

1
2
100 %
30
31 32
33
34
2
5
35
Hàm lợng PO , %

Hình 4. Diễn biến về hàm lợng P
2
O
5
trong quặng phôtphat
dùng trong nớc (1) và xuất khẩu (2)
17
3.3. Tình hình sử dụng quặng phôtphat trên thế giới, xu hớng công nghệ đối với
quặng nghèo
3.3.1. Xu hớng chế biến quặng phôtphat
ở những nớc khai thác và sản xuất nhiều quặng phôtphat, phần lớn sản lợng
quặng đợc dùng để sản xuất phân bón, chỉ một phần nhỏ dùng để sản xuất các sản
phẩm kỹ thuật nh phôtphat dùng cho chăn nuôi gia súc, các loại muối phôtphat kỹ
thuật, axit phôtphoric sạch, phôtpho nguyên tố (bảng 8).
Bảng 8. Tỉ lệ khối lợng quặng phôtphat dùng để sản xuất các sản phẩm chứa lân

PO
4
sạch, phôtpho
98 2
8 Mỹ DAP, MAP, NP, NPK, phôtphat
chăn nuôi và kỹ thuật, axit
H
3
PO
4
sạch
85 15

Riêng ở Braxin, để phục vụ cho kế hoạch phát triển chăn nuôi gia súc với trên
8,5 triệu km
2
đồng cỏ và chăn nuôi gia cầm xuất khẩu sang EU, ngời ta đã tổ chức
sản xuất phôtphat dùng cho chăn nuôi với sản lợng lớn.
Trong khi đó, hiện nay những nớc phải nhập khẩu quặng phôtphat lại tăng tỉ lệ
quặng dùng cho các sản phẩm phôtphat kỹ thuật. Đặc biệt là ở Bỉ, tỉ lệ quặng phôtphat
dùng để sản xuất các sản phẩm kỹ thuật chiếm tới 86%, trong khi quặng phôtphat
dùng cho sản xuất phân bón chỉ chiếm 14% (bảng 9).
18
Bảng 9. Tỉ lệ sử dụng quặng phôtphat trong các lĩnh vực sản xuất
ở các nớc nhập khẩu quặng
Tỉ lệ sử dụn
g

q
uặn

2
O
5
đạt 30,4% nhng
hàm lợng MgO lại lên tới 4%, tỉ lệ MgO/P
2
O
5
= 0,1315, không phù hợp cho sản xuất
supephôtphat đơn (tiêu chuẩn cho phép : MgO/P
2
O
5
không quá 0,08). Trong khi đó
loại quặng phôtphorit Túc Thông tuy hàm lợng MgO thấp nhng hàm lợng sắt,
nhôm (R
2
O
3
) lại cao, tỉ lệ R
2
O
5
/P
2
O
5
= 0,233 cũng không phù hợp để sản xuất
supephôtphat đơn (tiêu chuẩn cho phép : R
2

3
MgO MnO CaO SiO
2
F SO
4
CO
2
Phôtphorit Miên Triển 30,41 0,41 0,71 4,00 0,67 50,16 0,30 3,35 0,20 11,84
Phôtphorit Túc Thông 24,84 3,41 2,38 0,73 0,14 33,46 20,45 2,72 0,23 0,14
Tỉ lệ trộn 1 : 1 27,63 1,91 1,54 2,36 0,40 41,81 10,38 3,03 0,21 5,99

19
3.3.2.2. Sản xuất supephôtphat giàu từ quặng phôtphorit chất lợng thấp
ở Udơbekistan ngời ta đã xây dựng nhà máy sản xuất amôphos từ quặng
phôtphorit Caratau. Quặng phôtphorit Caratau là loại quặng chứa cacbonat tơng tự
quặng apatit loại II Lào Cai của Việt Nam, thành phần hóa học nh sau: 24,5-25,13%
P
2
O
5
; 39,0-39,71% CaO; 3,16-3,5% MgO; P
2
O
5
: R
2
O
5
=2,04-2,9; 6,25-8,00% CO
2

2
SO
4
: H
3
PO
4
nằm trong khoảng từ 2 đến 1, sẽ thu đợc
supephôtphat giàu với hàm lợng nh sau : 25,1-32,2% P
2
O
5
tổng; 24,5-31,5% P
2
O
5

hữu hiệu; 20,5-29,6% P
2
O
5
tan trong nớc; 2,8-3,7% N. Thành phần muối trong
supephôtphat giàu cũng phụ thuộc vào tỷ lệ axit H
2
SO
4
: H
3
PO
4

2
PO
4
) 7,63 10,90 9,26
Ca
3
(PO
4
)
2
1,31 1,74 1,52
CaHPO
4
3,66 0,80 5,44
CaSiF
6
4,47 4,67 4,47
MgNH
4
PO
4
3,33 3,42 3,23
FePO
4
3,13 2,51 2,98
AlPO
4
3,82 4,06 4,06
SiO
2

phôtphorit này, gọi là canxi đimonophôtphat (DMCP) - hỗn hợp của hai muối
monocanxiphôtphat và đicanxiphôtphat, DMCP có đặc tính nông hóa tơng tự
supephôtphat kép. Công nghệ sản xuất DMCP cũng giống nh sản xuất supephôtphat kép.
Công nghệ này cho phép dùng nguyên liệu phôtphat tơng đối nghèo nhng giá
rẻ cho giai đoạn 2 của quá trình sản xuất (giai đoạn 1 là sản xuất axit phôtphoric trích
ly, nên dùng quặng phôtphat có chất lợng tốt). Sản phẩm thu đợc có thể đạt 43-44%
P
2
O
5
hữu hiệu.
Khi sản xuất DMCP với hàm lợng 43% P
2
O
5
hữu hiệu thì chi phí đầu t, vận
hành, lu thông và sử dụng trên một 1 đơn vị khối lợng vật lý tơng đơng với
supephôtphat kép, vì công nghệ này cho phép thu đợc sản phẩm chất lợng cao
nhng lại giảm tiêu hao axit phôtphoric trích ly nhờ tăng lợng phôtphorit sử dụng ở
giai đoạn 2 với giá rẻ hơn nhiều lần so với giá axit phôtphoric trích ly.
Nh chúng ta đã biết, supephôtphat đơn và kép chủ yếu chứa hợp chất phôtphat
hòa tan trong nớc, tỉ lệ của chúng dao động từ 85 đến 95% so với lợng P
2
O
5
hữu
hiệu. Hợp chất phôtphat hòa tan trong nớc chủ yếu là monocanxiphôtphat có dạng
tinh thể hyđrat một nớc, công thức hóa học là Ca(H
2
PO

của nguyên liệu phôtphat bằng axit H
3
PO
4
. Tùy theo tỉ lệ P
2
O
5
trong axit
phôtphoric (P
2
O
5
a) và P
2
O
5
của tricanxiphôtphat (P
2
O
5
nl) trong nguyên liệu phôtphat,
có thể thu đợc các dạng hợp chất phôtphat khác nhau. Ví dụ, khi tỉ lệ P
2
O
5
a/P
2
O
5

2
O
5
a/P
2
O
5
nl bằng 1 : 1 (0,5). 0,1
0
20
40
60
80
100
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8 0,9
1
0
2
3
4
2

ợ
n
g

P

O
Phần P O của H PO trong 1T P O sản phẩm
Hình 5. Giản đồ phân giải tricanxiphôtphat bằng axit H
3
PO
4
Vùng gạch chéo trên biểu đồ là vùng đợc quan tâm để hình thành chất lợng
DMCP tối u. Đồ thị cho thấy có thể tiết kiệm H
3
PO
4
ở mức đến 0,165 T P
2
O
5

hữu hiệu tối u trong DMCP, vì hàm lợng chất dinh dỡng là
chỉ tiêu cơ bản của phân bón.
Kết quả nghiên cứu thử nghiệm hiệu lực của nhiều mẫu DMCP khác nhau ngoài
đồng ruộng qua nhiều năm đã dẫn đến những kết luận sau:
22
- DMCP thích hợp cho tất cả các loại đất chủ yếu;
- Hiệu lực của DMCP đợc xác định bởi hàm lợng P
2
O
5
hữu hiệu, theo giá trị
dinh dỡng đối với cây trồng (P
2
O
5
hữu hiệu của supephôtphat kép) với điều kiện hàm
lợng P
2
O
5
tan trong nớc so với tổng hàm lợng P
2
O
5
hữu hiệu trong sản phẩm
không thấp hơn 40-50%.
3.3.2.4. Dùng tinh quặng phôtphorit thay thế một phần tinh quặng apatit để sản xuất
H
3
PO

2.3 Mức độ phân giải quặng % 98,66 98,44
2.4 Hệ số rửa % 98,22 98,18
2.5 Hệ số thu hồi % 96,90 96,65
3 Chất lợng H
3
PO
4

3.1 P
2
O
5
% 27,4 26,96
3.2 SO
3
% 1,40 1,41
3.3 Chất lơ lửng % 0,90 1,25
4 Chất lợng amophos
4.1 Màu sắc Trắng hơi vàng Trắng hơi xám
4.2 - N
- P
2
O
5
% 12,20
52,22
12,18
52,13
4.3 Thành phần hạt, mm
- 2,5

)
T/T 1,3
1,265
0,046
2 Mức độ thay thế tinh quặng apatit % - 2-3
3 Thành phần hóa học của DAP
- N
- P
2
O
5

- P
2
O
5
hh/ P
2
O
5
tổng
%
18
46
100

18,3-18,0
46,1
99,7
4 Thành phần hạt, nhóm hạt, nm

Phôtphorit vùng Caratau (Cadăcxtan) thuộc loại quặng nghèo, khó làm giàu
nhng có thể dùng để sản xuất phôtpho vàng. Khi khai thác ngời ta thờng thu đợc
một số loại quặng có chất lợng khác nhau với thành phần hóa học thay đổi theo hàm
24
lợng P
2
O
5
, CaO, MgO, SiO
2
, Al
2
O
3
, v.v Khi hàm lợng tạp chất tăng lên thì hàm
lợng P
2
O
5
giảm.
Trớc đây những loại quặng không đạt tiêu chuẩn cho sản xuất phôtpho vàng
thờng bị thải bỏ. Nhng ngày nay ngời ta phối hợp một cách hợp lý các loại quặng
nên đã tận thu đợc các loại quặng không đạt tiêu chuẩn, thậm chí cả các loại đá chứa
silic.
Ví dụ, có thể phối hợp giữa loại quặng có hàm lợng CaO + MgO cao với những
loại quặng có hàm lợng SiO
2
+ Al
2
O

2
. Khi đó thành
phần hóa học của hỗn hợp sẽ thay đổi theo đờng 1-S hoặc 2-S. Điểm cắt của những
đờng đó với đờng P-M sẽ tơng ứng thành phần của phối liệu có chất trợ chảy với
giá trị M
a
đã cho. Lò phôtpho thờng làm việc với M
a
= 0,80-0,90.
Hình 6. Thành phần của các loại quặng phôtphat khác nhau
1,2-Các điểm tơng ứng thành phần của 2 loại quặng; 3-6: Miền đặc trng cho
các loại quặng phôtphat khác nhau; I-I và II-II: Giới hạn của nguyên liệu phù
hợp tiêu chuẩn theo GOST-11901-66 và TY-12-18-68
25
Từ giản đồ, ta thấy rằng phối liệu đợc bổ sung SiO
2
thu đợc từ quặng
phôtphorit với thành phần nh ở điểm 2 sẽ giàu P
2
O
5

5
trong phối liệu là 18-21%. Vì quarzit tiêu chuẩn thờng chứa
khoảng 5% CaO nên sự thay đổi thành phần của hỗn hợp không diễn ra theo đờng
AS mà theo đờng AS1.
Những điểm nằm trên đờng II-II tơng ứng thành phần của quặng phôtphorit và
đá silic thích hợp để chuẩn bị phối liệu cho sản xuất phôtpho (TY.6-12-18-68). Vùng
bên trái đờng P -M tơng ứng với đá axit, nghĩa là tơng ứng với những cấu tử trợ
chảy trong phối liệu; còn những điểm bên phải đờng P-M tơng ứng với nguyên liệu
phôtphat. 26