摘要：在磷礦開采、破碎選礦與生產(chǎn)收塵全過程中會持續(xù)產(chǎn)出大量磷礦粉，這類粉料粒度細碎、成型性能差，無法直接送入礦熱爐制備黃磷，長期露天堆存不僅會造成磷資源大量流失，還會引發(fā)揚塵、水土污染等環(huán)保問題。冷壓成型工藝憑借流程短、能耗低、投資少、固廢資源化利用率高等優(yōu)勢，成為磷礦粉回收利用的主流技術路徑。

關鍵詞：冷壓成型技術；磷礦粉；磷礦粉粘合劑；建杰粘合劑；河南建杰

1. 制磷行業(yè)冷壓球團市場前景分析

1.1 制磷行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

磷礦是一種不可再生資源，磷礦資源的發(fā)展密切關系著國家的基礎工業(yè)和農(nóng)業(yè)，廣泛應用于磷化工、冶金、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學領域，是一種具有重要戰(zhàn)略意義的礦產(chǎn)資源。

隨著全球高品位磷礦長期規(guī)模化開采，富礦可采儲量持續(xù)縮減、整體開采原礦品位逐年下行：全球磷礦原礦平均P₂O₅品位由1999年的31.4%回落至2013年約30.0%；根據(jù)中國地質調查局聯(lián)合世界肥料發(fā)展組織2017年全域產(chǎn)區(qū)加權測算數(shù)據(jù)，全球礦山開采原礦平均品位進一步降至19.61%，經(jīng)選礦提純后精礦平均品位穩(wěn)定在30.2%。（來源：中國地質調查期刊網(wǎng)）

（圖片來源網(wǎng)絡）

1.2 冷壓球團生產(chǎn)技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

磷礦粉是磷礦石在開采、破碎或使用過程中產(chǎn)生的磷礦粉，含有大量磷資源，直接廢棄易造成資源浪費和環(huán)境污染。為二次利用資源，可利用冷壓成型技術將磷礦粉制成球團，投爐使其循環(huán)利用，以代替磷礦石用于電爐（礦熱爐）生產(chǎn)黃磷。

冷壓成型技術為磷礦粉資源化再利用指明了方向，把堆積的塵灰都能逐步轉化成寶貴的資源。不僅節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，還能增加產(chǎn)量，也是固廢處理利用技術中可持續(xù)發(fā)展的主要方向之一，對實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護具有現(xiàn)實意義。

2. 磷礦粉冷壓球團成型及應用工藝介紹和技術難點

2.1 磷礦球團熱法制磷工藝介紹

生產(chǎn)黃磷需要高品位的塊礦（P₂O₅品位在30%以上），但我國經(jīng)過多年開采，用于黃磷生產(chǎn)的富塊礦所剩不多，且隨著磷礦資源日趨枯竭、貧化，富礦價格不斷上漲，難以滿足黃磷生產(chǎn)需求。

磷礦粉一般有原磷礦粉、收塵粉、水洗磷礦粉、燒結磷礦粉等，P₂O₅品位在30%以下，因爐料粒度的大小和高溫下爐料的狀態(tài)，會直接影響電爐內反應的正常進行,只有符合要求的爐料才能高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)黃磷，因此，這部分磷礦粉是不符合直接進料要求的，必須制備成球團后才能代替磷礦石用于生產(chǎn)黃磷。河南建杰利用冷壓成型技術將磷礦粉制成球團后可代替磷礦石用于電爐（礦熱爐）生產(chǎn)黃磷。

濕法制磷：磷礦石+不同酸（硫酸、硝酸、鹽酸等）→液態(tài)磷酸+副產(chǎn)物→分離→磷酸
熱法制磷：磷礦石、硅石和焦炭→密閉電爐（礦熱爐）→1300~1500℃加熱、熔融→磷蒸氣、CO、SiF₄、爐渣→磷蒸氣（爐氣）→水凈化→黃磷

2.2 冷壓球團工藝介紹

磷礦粉冷壓球團以磷礦粉為原料，加入粘合劑，采用冷壓粘結固化成型工藝，經(jīng)混合混捏、成型、干燥工序制備磷礦球團，冷壓成型生產(chǎn)工藝流程中控制主要關鍵點，即在設備選型、成型壓力、原料配比、粘合劑選擇、加水量、攪拌時間、烘干時間等方面要符合要求。

粘合劑通過浸潤、滲透和高粘結作用可以使球團具備較強的濕強度、冷強度、熱強度來抵抗生產(chǎn)、轉運、裝卸、投爐過程中的破碎，使回收再利用技術與應用研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

磷礦粉冷壓球團生產(chǎn)工藝的具體流程：

原料→選礦→振動篩→粉碎機→配料機→雙軸攪拌機（粘合劑、水）→輪碾機→供料機→壓球機→網(wǎng)帶烘干機→成品庫。

物料通過振動篩選入輪碾機內充分粉碎，通過攪拌機內加入粘合劑充分攪拌后進入輪碾機中碾壓使物料中3mm以上的顆粒破碎，然后通過振動皮帶進入成型機造球，合格的球團通過網(wǎng)帶烘干機將水分降到1.5%以下，通過提升機進入成品庫，使用時從成品庫中取出即可進爐使用。

2.3 磷礦粉冷壓球團的成型技術難點

磷礦粉球團抗破碎和抗磨損能力是保證電爐冶煉效率和提高黃磷產(chǎn)品質量的關鍵因素之一，即磷礦粉球團對電爐冶煉的影響顯著。

但磷礦粉粒度小、強度差，自身成型性能極差，球團要在生產(chǎn)、運輸、使用過程中破碎率低、強度高，必須要注意冷壓成型工藝參數(shù)的控制，即要有足夠的落下強度、干球冷強度，同時球團要有足夠的投爐熱強度。

冷壓成型生產(chǎn)工藝流程中控制主要關鍵點，即在設備選型、成型壓力、原料配比、粘合劑選擇、加水量、攪拌時間、烘干時間等方面要符合要求。

2.4 磷礦粉冷壓球團項目的優(yōu)勢

磷礦粉冷壓球團成型工藝簡便、生產(chǎn)流程短，項目整體投資低、綜合能耗小，生產(chǎn)僅消耗少量電力。制成球團強度達標，適配電爐煉磷工況；成品粒度均勻、磷品位穩(wěn)定，入爐后可改善料層透氣性，進一步降低冶煉能耗。

球團搭配塊狀原礦入爐摻配比例可由50%提升至80%，能夠消納廠區(qū)堆存的磷礦細粉，實現(xiàn)固廢資源化循環(huán)利用，既解決粉料堆放轉運產(chǎn)生的揚塵污染，又避免礦產(chǎn)資源閑置浪費。整套工藝技術成熟可靠，生產(chǎn)運行成本低廉，細粉制球后可直接回爐冶煉黃磷，有效降低原料采購成本，為企業(yè)創(chuàng)造可觀經(jīng)濟效益。

建杰熱搜問題解答

FAQ問答一：添加粘合劑后，是否會降低P₂O₅的品味？

單純添加無機/有機粘合劑，會稀釋、降低成品球團的P?O?品位；但合理選型+工藝優(yōu)化可把降幅控制在小范圍，不影響最終冶煉加工指標。

不同粘合劑對品位下降幅度對比：

膨潤土、高嶺土類無機粘土粘合劑

添加量4%～8%，稀釋最明顯，P?O?降幅大；同時帶入硅、鋁雜質，后續(xù)制酸還會增加渣量。

淀粉、腐植酸鈉、木質素有機粘合劑

添加量1.5%～3%，稀釋幅度小，雜質少，對P?O?品位影響溫和，工業(yè)球團首選。

復合粘合劑

部分配方摻低品位磷泥、磷渣，稀釋效應抵消一部分，品位下降最少，適合高品位磷礦冷壓球。

水玻璃、水泥類無機粘結劑

添加量2%～5%，帶入鈣硅雜質，稀釋+雜質雙重影響，一般不用于磷化工球團。

建杰實業(yè)，面向全國鋼鐵冶金、煤焦化、制磷企業(yè)提供冷壓成型粘合劑定制服務。全國各省市的鋼鐵冶金、煤焦化、制磷企業(yè)，華北、華中、華東、西北、西南、東北等產(chǎn)業(yè)集中區(qū)域均為重點目標市場。

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