磷精矿主要成分

磷精矿主要成分是含有磷酸盐和磷酸铁盐的矿石。常见的磷精矿有磷灰石、磷酸钙石、赤铁矿等。其中，磷灰石是最常见的磷酸盐矿石，它的化学式是Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)，含有较高的磷含量。

矿床围岩是太古宙矽线石、石榴子石、黑云母片麻岩，在大理岩中发育大量的含铀胶磷矿。探明储量很大，U3O8约83×104t（另外还有395×104t），P2O5储量超过1340×104t。在此矿床中发育“变正长岩”，实际上是碱交代岩。从巴西文献的描述中可看出，此“变正长岩”由大量钠长石、绿泥石和赤铁矿组成，可见这是典型的钠交代。再者另外发育“去石英化”，就更证明是碱交代（碱交代总是消灭石英）。碱交代时尚不成矿，需要发生二次构造破碎，后期成矿热液酸化到磷灰石化叠加方才成矿。

此矿床是U-P型，产于钠长石化和方柱石化的大理岩地层之内。方柱石实际上就是含NaCl的斜长石，都是钠交代产物。铀矿化均匀分布于胶磷矿之中。胶磷矿粒度细（01～1mm），是羟基磷灰石，含Th（钍）也很高（162×10-6）。在热液早期钠交代阶段（350℃）U、P开始同步富集：U增量到（700～1500）×10-6，P2O5到75%～125%；后期低温活动叠加，U3O8富集到015%～09%，而P2O5高达30%～80%。

U-P同富集的规律遍于全球铀矿床。我们在中国众多热液铀矿床中发现凡U-P共生肯定是钠交代作用成矿（杜乐天，1973～1996），后来发现在铀矿床中还存在U-Ti同富集（钛铀矿）、U-Zr同富集。U-P，U-Ti，U-Zr同富集者均可以看作碱交代作用成矿的确切标志。

过去学界误认为磷（P）是岩石风化冷水沉积来源。我们的研究恰好相反，它不是地壳来源而是典型的地幔流体成分。现作较详细的论证如下。

我们在上地幔橄榄岩捕虏体浆胞中经常发现磷酸盐熔体玻璃。

大方山方辉橄榄岩中有大量磷灰石熔浆（现为玻璃）。样品（F9-15）为橄榄岩浆胞的硅酸盐熔体中有磷酸盐熔体球，见图1-8，表1-8。

表1-8 浆胞中晶出矿物和玻璃成分（wB/%）（F9-15样品）

图1-8 栖霞大方山方辉橄榄岩捕虏体浆胞内球状及皮壳状磷灰石熔体（P）

值得指出，在地幔岩中，所有造岩矿物（橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石、石榴子石等）全不含P。然而在此造岩矿物熔融产生的玻璃中却出现大量磷灰石，这只能说明P是外来物，由地幔流体带入，来源更深。

下面再举另一个地幔岩样品（5227）的实例，见图1-9。

图1-9中P为磷灰石熔体玻璃，和硅酸盐熔体玻璃连在一起，但互不混合。磷灰石成分：SiO2 51%～103%；CaO 345%～396%；P2O5 283%～296%；富锶（SrO4%～54%）。

1997年JMRosenbaum等报道了法国中央地块晚第三纪碱性玄武岩中尖晶石橄榄岩中也发现磷灰石熔体。存在状态是充填于橄榄石-单斜辉石颗粒间隙，呈几个μm极薄的薄膜。

磷的地幔来源是一个很值得注意的幔汁特殊信息。从地球化学观点看，P可以呈PH3气相很容易从地幔上涌或参加碱性岩浆的形成（克拉半岛希宾碱性岩中有巨大的磷灰石矿床开采），或参加热液碱交代形成U-P共生矿床。这也暗示铀、钛、锆等也有可能呈UH3、TiHx、ZrHx氢化物气相迁移向上到地壳中成矿（杜乐天，2014）。

图1-9 栖霞大方山方辉橄榄岩捕虏体，浆胞内部结构背散射电子图像（5227），×2300

分子式：3Ca3(PO4)2·CaR2。

可看看http://baikebaiducom/view/57720htm

磷灰石根据所含化学成分的不同，常分为：

磷矿石碳氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2，分子量：294；

氟磷灰石3Ca3(PO4)2CaF2，分子量：388；

氯磷灰石3Ca3(PO4)2CaCl2，分子量：421；

氢氧磷灰石Ca5(PO4)3OH，分子量346；

碳磷灰石Ca10(PO4)6(CO3)，分子量1030；

磷灰石是生产磷肥的原料，它的组成可以看作是Ca3(PO4)2、CaF2、CaSO4、CaCO3、SiO2的混合物，部分元素的分析结果如下(各元素均以氧化物形式表示)： 成分 CaO P2O5 SO3 CO2

质量分数(%) 4730 2840 350 610

在化学式Ca5(PO4)xF中 x的值是 2

磷灰石中，磷元素和碳元素的物质的量之比是_2_:1(保留两位小数)

磷灰石中，CaSO4的质量分数为_136/674100%=20%_(保留两位小数)

取50g磷灰石粉末，加入足量的浓硫酸并加热，钙元素全部以CaSO4的形式存在，可以得到CaSO4__6053__g(保留两位小数)

化学成分为Ca[CO3]，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。晶体常为复三方偏三角面体或菱面体与六面体的聚形，集合体多呈粒状、块状、钟乳状、鲕状、纤维状及晶簇状等。通常为无色、乳白色，含杂质则染成各种颜色，有时具晕色，其中无色透明的晶体称冰洲石，玻璃光泽。摩氏硬度3，比重26-29，三组完全菱面体解理，故名方解石，性脆。遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出CO2。

鉴定特征：菱面体完全解理，硬度不大，加稀盐酸剧烈起泡。

方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。

方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱镜的高级材料。