현대 인산염 광업 과정은 탐사부터 정제까지 어떻게 작동합니까?
현대 인산염 채광은 탐사, 채굴, 가공 및 인산암을 비료와 같은 사용 가능한 제품으로 정제하는 다단계 과정입니다. 아래는 탐사부터 정제까지의 과정 개요입니다:
1. 탐사
- 목표:인산염 매장지를 확인하고 그 상업적 실현 가능성을 결정합니다.
- 방법:
- 지질 조사:지질학자들은 암석 지층과 역사적 자료를 연구하여 인산염이 풍부한 지역을 확인합니다.
- 원격 감지:위성과 항공 영상을 사용하여 잠재적인 인산염 매장지를 지도화합니다.
- 심도 시추: 화학 분석을 위한 암석 시료 채취를 위해 시추가 수행되어 인산염 등급, 광물 조성 및 매장 깊이를 평가합니다.
- 타당성 조사:매장이 특성화되면, 경제적 타당성, 환경 영향 및 물류 요소를 검토한 후 진행 여부를 결정합니다.
2. 채굴
- 목표:경제적이고 환경적으로 책임 있는 방식으로 지구에서 인산염 광석을 제거합니다.
- 방법:
- 광산 채굴:대부분의 인산염 채굴은 표면 채굴 기술을 사용합니다. 드레그라인, 굴착기 또는 불도저와 같은 대형 기계가 토사를 제거합니다.
- 지하 광산: 희귀한 경우, 인광석은 매장량이 깊은 경우 지하에서 채굴됩니다. 방법에는 갱도 및 방목광법이 포함됩니다.
- 환경 관리:
- 제거된 토사는 후속 토지 복구에 사용하기 위해 저장될 수 있습니다.
- 현대적인 작업은 종종 생태계 교란을 최소화하는 것을 목표로 합니다.
3. 농축 (광석 가공)
- 목표:필요한 인광 광물을 원하지 않는 물질(반암)에서 분리하여 농축물을 만듭니다.
- 농축 단계:
- 스크리닝 및 분쇄:원광석은 입자 크기를 줄이고 분리 준비를 위해 분쇄 및 선별됩니다.
- 세척 및 슬러지 제거:인산암에서 점토 및 미세 입자 불순물을 제거합니다.
- 부유:인산염 광물은 인산염 입자를 소수성(물을 밀어냄)으로 만드는 화학 물질을 첨가하여 맥석에서 분리됩니다. 공기 방울은 인산염 입자를 표면으로 운반하여 수집하는 데 사용됩니다.
- 중력 분리:일부 작업에서는 중력 기반 기술이 분리 과정을 돕습니다.
4. 화학 조건 및 정제
- 목표:농축 인산염을 농업 및 산업에서 사용 가능한 제품으로 전환합니다.
- 공정:
- 화학 공정:
- 인산암석을 황산을 사용하여 인산으로 전환하는 것이 가장 일반적인 정제 공정입니다. 이 중간 생성물은 그 후 암모늄인산염(DAP) 또는 일암모늄인산염(MAP)과 같은 비료를 생산하는 데 사용됩니다.
- 대안적으로, 인산암석은 무기 비료로 사용하기 위해 분말로 직접 분쇄될 수 있습니다.
- 열처리(희귀):일부 인산암석은 고온으로 가열하여 불순물을 제거할 수 있지만, 대규모 인산 처리에서 이러한 방법은 거의 사용되지 않습니다.
- 부산물 처리:
정제 과정에서 종종 부산물, 예를 들어 석고(황산칼슘)가 발생하며, 이는 재활용되거나 폐기될 수 있습니다.
5. 환경 관리 및 토지 복구
- 목표:채굴된 토지를 지속 가능한 생태계 또는 다른 용도를 지원하는 상태로 복원합니다.
- 단계:
- 토지 정비:
채굴 중에 저장된 덮개 흙을 이용하여 구덩이를 메우고 지형을 재구성합니다.
- 토양 처리:
영양소를 추가하고 식생을 심어 토양을 안정시킵니다.
- 수자원 관리:광산 활동으로 파괴된 자연 수계 복원하기.
- 감시:장기 연구를 통해 환경 영향을 평가하고 복구 작업이 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
현대 인산암 광업의 주요 기술:
- 자동화 및 센서 기반 기술을 통해 탐사, 채굴 및 가공을 최적화합니다.
- 수자원 재활용 및 배출량 감축을 포함한 지속 가능한 광업 관행이 점점 더 채택되고 있습니다.
- 고급 농축 기술을 통해 인산염 회수율을 개선하고 폐기물을 줄입니다.
최종 제품
정제된 인산염 제품에는 다음이 포함됩니다.
- 비료:DAP, MAP 및 단일 황산인회석(SSP).
- 산업적 용도:인산염은 세제, 사료, 식품 첨가제 및 산업용으로 사용됩니다.
인산염 채광은 전 세계 식량 안보에 필수적이지만, 현대 운영은 농업 및 산업의 요구를 충족하면서 환경 영향을 최소화하기 위해 노력합니다.
