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难选磷矿选矿工艺技术
从世界范围来看，商品磷矿石的年生产量已达一亿五千万吨，并将逐年增长。而富矿和易于选别的磷矿资源将日趋减少，中、低品位难选磷矿石的富集已受到普遍重视。例如，近十年来，巴西在开发本国P2O5含量为10%～15%、且含大量碳酸盐脉石、矿物嵌布粒度极细的磷灰石矿床方面已取得成功；芬兰在开发利用本国P2O5含量在5%以下的、极低品位的磷灰石矿床方面也引起世界的注目。中国在开发利用P2O5含量10%左右、且含有大量白云石矿物的变质型磷灰岩矿床和P2O5含量15%～25%的硅钙质磷块岩矿床方面也取得重大进展。其他如印度、埃及、叙利亚、塞内加尔、多哥、约旦、伊拉克等国，都在积极开发本国的中低品位磷矿床。即使苏联、美国等磷矿资源比较丰富的国家，也十分重视本国难选矿石的富集问题。如苏联对其卡拉套磷矿石的选矿研究，美国对其南佛罗里达磷酸盐-白云石矿石和西部硅钙质磷矿石的选矿试验研究等。这些试验研究的成果和工业利用的经验，不仅促进了世界磷肥工业的发展，而且从世界范围内推进了磷矿选矿工艺技术的改进、革新和进展。
在世界磷矿石选矿实践中，目前占主导地位的选别方法，仍是擦洗、脱泥、浮选和焙烧。近年来磷矿石的光电分选和重介质分选亦开始受到重视。
传统的洗矿流程及设备日趋完善。目前普遍采用了专门的洗矿机来清除粘土类杂质及净化磷酸盐颗粒表面。如阿尔利亚遮别翁克磷矿焙烧前用塔形脉冲洗矿机脱除矿泥；突尼斯一试验工厂在磨矿循环中，将Bathoms分级机装于水力旋流器前进行预先分级。在工艺过程中采用二段或三段脱泥，是美国和苏联的一些选矿厂的通例，如苏联卡拉套、金吉谢普磷矿选矿厂和美国佛罗里达磷矿选矿厂。中国对云南滇池周围的地表风化磷矿石，亦广泛采用多段擦洗、脱泥流程处理。
磷矿石的焙烧方法也得到发展。焙烧可在竖炉、转炉和沸腾炉中进行，后者似应列为先进的焙烧炉，故为如美国、摩洛哥和阿尔利亚的一些磷矿选矿厂所采用，但入炉原料粒度要求细。为节省燃料和获取粗矿砂产品，有时仅对部分磷矿进行焙烧，如以色列内格夫磷酸盐公司研制出一种部分焙烧的磷酸盐新产品的方法，可节省约70%的能量。在焙烧新工艺方面，如法国F.C.B公司研制出的“闪烁焙烧”，仅需3秒钟即可完成焙烧过程。采用低温焙烧磷矿石，早为美国用于选别其西部磷矿，中国天台山磷矿也曾试验过该种方法。焙烧时磷矿石中碳酸盐矿物的分解需消耗大量热能，这也与碳酸盐矿物的种属及含其他杂质的多寡有关。例如，含黄铁矿的碳酸盐型磷矿石，焙烧温度仅为650℃，同时还可利用磷矿石中黄铁矿在焙烧过程中所产生的热量，以抵偿焙烧时所需消耗热量的50%以上。另外，焙烧过程中产生的钙，镁氧化物，一般可根据消化的方式采用洗矿法或风力分级法将其除去，但为了达到全部去除它们的目的，近年来又试图应用酸洗法。伴随磷矿石焙烧过程的进行，磷矿石中各组成矿物必然发生相应的变化，已证实可浮性等变化不尽一致：如磷矿物可浮性变好；石英可浮性不变；碳酸盐矿物可浮性变坏。这样自然有利于浮选分离。
对磷矿石的预先选别，除了一般采用的筛分或分级法外，出现了具有发展前景的光电分选和重介质分选技术。重介质（采用磁铁矿或硅铁或二者的混合物作为加重剂）选矿用于处理碳酸盐化磷酸盐矿石，苏联曾就矿石中矿泥含量对重介质分选的影响进行了研究。光电选矿，美国用于其康达磷矿选矿厂，苏联用于选别卡拉套磷矿，中国对开阳、宜昌磷矿，也进行试验研究，均能获得令人满意的结果。
磷矿石的选矿方法中，最主要的仍然是浮选法。据塞科（Ceco）公司资料，1980年有二亿吨以上的磷矿石是采用浮选法处理的。美国也指出，在今后二十年内，应主要采用浮选法处理佛罗里达磷矿石，因它不象焙烧法受矿石品位、嵌布粒度和杂质矿物类别及数量的限制。就浮选技术和工艺发展而言，基本上是沿着发展新设备、改进现有工艺流程以及采用新型药剂等途径进行的。如对于入选粒度较粗的原料，美国采用烧结膜浮选法，富集粒度为-1.17＋0.4毫米，分选设备是射流充气浮选机；苏联则用沸腾层浮选机和跳汰浮选机，选别粒度可达3毫米。对于0.5～1毫米的入选物料，苏联曾试验过两种新的浮选工艺流程，即：分流浮选和逆流浮选，均获良好结果。对于细粒或超细粒的磷矿石或磷矿矿泥（如美国佛罗里达磷矿矿泥），曾以背负浮选、选择性絮凝-浮选等方法进行选别研究，结果不甚理想。根据磷矿石中磷矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物的可浮性随粒度不同而异的特点，有分级浮选的趋势。
近年来在出现众多的浮选剂中，获得普遍应用的，如瑞典生产的KKAC阳离子捕收剂；芬兰与瑞典Berol Kemi公司合作研制出的N-烷基甲基氨基乙酸捕收剂；法国研制的磷酸酯（烷基磷酸酯C8-C20）；塞科公司生产的CP-1全浮捕收剂（两性捕收剂）；中国研制的以芳烃化合物、木素化合物和腐植酸名为原料加工制成的S系列、L系列和F系列抑制剂等。最有意义的应推后者，因在碱性矿浆中使用这类抑制剂时，可一次完成从碳酸盐和硅酸盐型磷矿石中选出磷矿物于泡沫产品中。在研制新型浮选剂的同时，对原有浮选剂的改性与混合使用等方面，国内外也进行大量的研究。如苏联用电化学法、磁场、电场处理磷酸和某些捕收剂；中国曾以超声波乳化捕收剂浮选湖北黄麦岭磷矿石，均获得良好指标，并可降低浮选矿浆温度。混合使用捕收剂，更为各国所常用。
难选磷矿石的浮选工艺，特别是含磷碳酸（主要是白云石）和硅酸盐脉石矿物的磷块岩矿石的浮选工艺，是目前研究和开发的主题，因而提出了相应的浮选流程。比较具有代表性的工艺流程有：美国矿务局用氟硅酸或其盐类、中国用硫酸、磷酸、Smani用硫酸铝和酒石酸钾、钠盐分别作磷矿物抑制剂的“反浮选”流程；苏联卡拉套选矿厂用磷酸作磷矿物抑制剂的“反一正浮选”流程；法国用磷酸酯为捕收剂的“正一反”或“反一正浮选”流程；中国用S-BOS类为抑制剂的“正浮选流程”；以及新近由美国TVA提出的用二磷酸（羟基亚乙基二磷酸）、国际矿物和化学公司（IMC）提出的用磺化脂肪酸和磷酸的相应浮选流程等等，结果均较令人满意。
在磷矿石选矿方面，还有一个重要的发展方向是化学选矿。有时单独采用，如美国曾以硫酸气体鼓泡（吹泡）矿浆的方法处理佛罗里达碳酸盐型磷矿石；苏联更早已用该法对卡拉套磷矿石进行过试验。有时与浮选法联合使用，如苏联曾用浮选—化学—浮选联合法选别金吉谢普磷矿；美国则用浮选—热化学（焙烧）或热化学—浮选联合法处理其西部磷矿石；中国也曾用浮选—化学联合法处理石门磷矿石、或以热化学—浮选联合法处理王集一层矿、瓮富穿岩洞矿段a层矿，前者浮选前先以CO2气体碳化，而后正浮选，后者则在磷化后用胺盐反浮选。有时则与制肥结合，如苏联曾以浮选—化学联合法处理某低品位磷矿石时，除获得磷精矿外，还获得镁铵磷酸盐（MAф）肥料。
综合利用磷矿石中伴生矿物或元素，是磷矿选别中又一重要发展方向。如芬兰西林佳维选矿厂，在生产磷灰石精矿的同时，回收方解石产品；巴西压库兰加选矿厂，从浮选磷灰石尾矿中分选出磁铁矿；南非帕拉博拉磷矿除生产磷精矿外，还生产斜锆石、磁铁矿和铜精矿；苏联希宾选矿厂同时获得磷精矿和霞石精矿；瑞典和挪威从含磷铁矿石中获得铁精矿和副产磷灰石精矿，中国罗屯、鸡西、瓮富英坪矿段，在获得主要产品磷精矿的同时，也分别获得副产磁铁矿、石墨和碘。
总之，磷矿选矿工艺，随科学技术的进步，将得到更大的发展。
