Міністерство освіти та науки , молоді та спорту України Львівський національний університет імені Івана Франка
Природничий коледж
Доповідь з курсу Геологія корисних копалин
на тему:
«Фосфор»
Виконав: студент групи ГЛК-31 Плетінка Руслан Викладач: Генералова Л.В.
Львів-2012
Зміст
Вступ
Розділ 1.Загальна інформація про фосфор.
Розділ 2.Походження та використання фосфору.
Розділ 3.Форма знаходження фосфорових елементів у руді.
Розділ 4.Світові родовища фосфору.
Розділ 5.Українські родовища фосфору.
Розділ 5.Ресурси і запаси фосфору.
Висновки
Список використаних джерел
Вступ
Фосфорити - осадові гірські породи морського і континентального походження, основною складовою частиною яких є фосфати кальцію. До складу фосфоритів входять карбонати Ca, Mg, Fe, глинисті мінерали, пірит, гідрооксиди заліза, кварц, халцедон і органічна речовина. Колір чорний, сірий, жовтий, зелений, червоний, рідше білий. Трапляються фосфорити у вигляді конкрецій. Або як цементуюча речовина серед пісків, глин, сланців різного віку (від докембрію до пліоцену). Виділяють багаті (з вмістом Р2О5 понад 24%), середні (18-24%) і бідні (5-18%). Родовища фосфоритів в Україні розташовані у басейнах рік Сіверського Дінця, Десни і Дністра; за межами України вони є у США, Алжирі, Марокко, Росії, Естонії, Казахстані. Використовують фосфорити для виготовленняфосфорних добрив. При переробці деяких фосфоритів попутно вилучають уран і рідкоземельні елементи.
Фосфоритні руди відрізняються складним мінерало-петрографічним складом, що обумовлюється високою дисперсністю вкраплення, мінливістю властивостей фосфатної речовини і різноманіттям його сполук з різними мінералами, які часто мають близькі з фосфатом властивості. Основні фосфатні мінерали:флуорапатит, флуоркарбонатапатит, карбонатапатит,гідроксилапатит, франколіт, курськіт.
Розділ 1.Загальна інформація про фосфор
Фо́сфор (P) - хімічний елемент із атомним номером 15, а також проста речовина утворена атомами цього елемента, яка має кілька різних алотропних форм.
Фосфор досить поширений елемент (0,08% маси земної кори). В природі він зустрічається винятково у зв'язаному стані. Найважливішими природними сполуками фосфору є мінерали фосфорит Са3(PO4)2 і апатит, який у своєму складі містить, крім Са3(PO4)2, СаP2 або CaCl2. Багаті родовища апатиту є на Кольському півострові, а також у південному Казахстані (гори Каратау), на Уралі, в Естонії, Ленінградській і Московській областях, в Україні і в інших місцях. Фосфор є також постійною складовою частиною живих організмів — рослин і тварин. Особливо значні його кількості містяться в кістках тварин (і людини) у вигляді фосфату кальцію Са3(PO4)2. Крім того, фосфор входить до складу нуклеінових кислот та білків.
У вільному стані фосфор буває в кількох алотропічних модифікаціях. Найбільше значення мають так звані білий і червоний фосфор.
Білий фосфор являє собою безбарвну воскоподібну речовину з жовтуватим відтінком, через що його називають також жовтим фосфором. Утворюється при швидкому охолодженні парів фосфору. Його густина 1,82 г/см³. Температура плавлення 44,1°С, температура кипіння 280°С. У воді практично не розчиняється, але добре розчиняється в сірковуглеці CS2. Білий фосфор надзвичайно отруйний - на шкірі залишає хворобливі опіки. Доза його в 0,1 г — смертельна для людини. Тому працювати з ним слід дуже обережно. На повітрі білий фосфор легко окислюється. При цьому частина хімічної енергії перетворюється в світло. Тому білий фосфор у темноті світиться. Білий фосфор — легкозаймиста речовина. Температура його займання 40°С, а в дуже роздрібненому стані він самозаймається на повітрі навіть при звичайній температурі. Тому білий фосфор зберігають під водою.
Червоний фосфор являє собою порошкоподібну речовину червоно-бурого кольору. Утворюється при тривалому нагріванні білого фосфору в герметично закритому посуді при температурі близько 250°С. Червоний фосфор не отруйний і в сірковуглеці не розчиняється. Густина його 2,20 г/см³. Запалюється червоний фосфор лише при температурі 240°С. При нагріванні він не плавиться, а переходить безпосередньо з твердого в газоподібний стан (сублімує). При охолодженні пари фосфору переходять у білий фосфор.
Чорний фосфор – речовина, схожа на графіт, має шарувату будову. Він масний на дотик, з металічним блиском, виявляє властивості напівпровідників. Утворюється також з білого фосфору при тривалому нагріванні (200ºС) під великим тиском (1220 МПа).
Розділ 2.Походження та використання фосфору
Фосфор видобувається у вигляді фосфатів із збагачених фосфором порід. На долю Марокко, Китаю, ПАР та США припадає 83% світових, легких для розробки родовищ фосфоритів та 2/3 об’єму їх щорічного видобування. При цьому 40% світових запасів фосфору перебувають у розпорядженні однієї країни - Марокко, яку ще називають "фосфорною Саудівською Аравією". На частку США (другого після Китаю найбільшого світового виробника фосфору) припадає 19% його світового видобутку, і 65% цієї кількості надходить із шахт біля м.Тампа у штаті Флорида.
Фосфорити представляють осадовими утвореннями і виникають в результаті біохімічних процесів, що відбуваються в мілководній частині моря. Крім того, фосфорит утворюється в результаті накопичення екскрементів морських птахів, що живуть на океанічних островах і на пустельних берегах. У цьому випадку фосфорнокислий кальцій, який міститься в гуано морських птахів, взаємодіючи з вапняками, дає фосфорит.
Супутники-кварц, пірит, гіпс, кальцит.
В результаті збагачення фосфоритних руд одержують концентрати двох видів: одні можуть бути безпосередньо використані без подальшої переробки, інші необхідно піддавати подальшій хімічній або термічній переробці.
До перших належить фосфоритне борошно, яке одержують в результаті помелу багатих руд або концентратів. Фосфоритне борошно використовують як добриво на кислих ґрунтах та торф’яних ґрунтах і, крім того, воно застосовується як нейтралізуюча домішка до суперфосфату. В промисловості використовують три основних способи розкладання природних фосфатів: термічне відновлення, термічну переробку без відновлення і розкладення.
Термічне відновлення фосфору природних фосфатів реалізується в електропечах при нагріванні до 1400 – 1600°C з коксом і двоокисом кремнію. При цьому одержують жовтий фосфор, що застосовується для виробництва червоного фосфору, фосфорної кислоти і інших сполук.
Термічна переробка фосфатів без відновлення застосовується для одержання термічних фосфатів (продуктів спікання природних фосфатів з лужними металами), які використовуються як підгодівля для худоби і птиці.
Кислотна (хімічна) переробка природних фосфатів поширена при виробництві мінеральних добрив. При цьому застосовується сірчана, рідше фосфорна і азотна кислоти. Метою такої переробки є переведення важкорозчинних природних сполук фосфору в більш розчинні у ґрунті, отже легко засвоювані рослинами фосфорні солі.