聚磷酸鹽產品的磷是怎麼形成的?

文葉巖峰


磷酸鹽產品中的磷主要是通過化工的方法形成的。

聚磷酸鹽產品的磷是化學沉積法來的。

水體中的可溶性磷很容易與鈣Ca2+、鐵Fe3+ 、鋁Al3+ 等離子生成難溶性磷酸鹽鹽沉澱物,因此稱聚磷酸鹽

聚磷酸鹽有好壞兩個方面,好的方面是可以用於水質淨化,壞的方面是生活汙水中有很多聚磷酸鹽,它是汙水的主要汙染物。

聚磷酸鹽對金屬離子與溶液中的金屬離子Ca2+ 、Mg2+ 、Cu2+ 、Fe2+ 等絡合,生成可溶性絡合物,從而降低硬度,因而被廣泛用於水質的淨化、軟化,也可作洗滌劑, 鞣革, 染料, 油漆, 石油, 造紙, 有機合成, 醫藥, 橡膠, 食品等工業。

汙水中含有很多含磷化合物,稱之為聚磷酸鹽,含磷部分來源於化肥和農業廢棄物,同時,生活中含磷洗滌劑的大量使用也使生活汙水中磷的含量顯著增加。此外,化工、造紙、橡膠、染料和紡織印染、農藥、焦化、石油化工、發酵、醫藥與醫療及食品等行業排放的廢水常含有有機磷化合物。

磷酸鹽還有正磷酸鹽、偏磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽丶聚合磷酸鹽

磷也可以用來製造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類,以用於醫藥、食品、火柴、染料、製糖、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歷史。

根據磷礦形成原因,可將沉積礦床分為機械沉積礦床、蒸發沉積礦床、膠體化學沉積礦床和生物-化學沉積礦床4類。

機械沉積礦床 原生岩石或礦床受地表風化作用崩解破碎的含礦碎屑或重砂礦物,被風、水或冰川搬運,當搬運介質的運載能力減弱時,它們常按體積和比重大小、穩定性程度而分別沉積下來。這種地質作用稱為機械沉積分異(或分選)作用,由此作用富集形成的礦床稱為機械沉積礦床或砂礦床。在低山丘陵區的河谷、河床和湖、海的濱岸地帶最有利於砂礦床的形成。

砂礦床一般是地表的鬆散堆積物,易於開採。如作為建築材料的砂、礫,製造玻璃、光導纖維用的純石英砂,以及金、鉑、錫、 鎢、鈮、 鉭、鈦、鋯和金剛石、寶石等砂礦床,經濟意義較大。

根據成礦時代,分為現代砂礦和古代砂礦2類。根據成因又可分為風成砂礦、冰川砂礦和水成砂礦3類,其中以水成砂礦(含沖積砂礦和海濱砂礦)為最重要。

沉積磷塊巖礦床的成因主要有3種假說。

①生物成因說。認為沉積磷塊巖礦床是海水中生物大量死亡後直接沉積聚積而成的。引起海生生物大量死亡的原因是由於不同溫度、不同含鹽度的洋流匯合或海水深度、流速和流向改變,使生物不能適應新環境的變化從而導致大量死亡而堆積成礦。

②化學成因說。認為海水錶層大量浮游生物繁殖,吸收了海水中的磷質,致使海水中含磷量很低。當生物死亡後下沉到較深水層,此處二氧化碳(CO2)的含量大增,分壓力相應提高,生物遺體完全分解,磷質大量溶解在海水內。由於海水有垂直環流,當深部海水上升到陸緣地帶時,因深度變淺,二氧化碳擴散,分壓力降低,磷的溶解度也隨之減小,於是磷酸鹽就在陸緣帶的中、上部(海水深50~150米)沉積下來聚積形成磷塊巖礦床。

③生物-化學成因說。認為在熱帶淺海地區,大量生物繁殖並吸收了海水中的磷質。生物死亡後,殘骸下沉到海底淤泥中,淤泥中富集大量磷,其含量可比底層海水的含磷量高出 70~150倍。含磷高的淤泥水向含磷低的底層海水擴散,於是磷酸鹽便圍繞砂粒等小質點聚積形成磷酸鹽的結核體,並進一步形成磷塊巖礦床。

上述 3種假說以及後來發展成的“上翻洋流”說、“海底火山噴氣”說等說法雖然各具特色,但都一致肯定了生物在磷塊巖礦床成礦作用中的直接或間接意義。


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