磷灰石
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磷灰石有4种，主要指氟磷石灰。磷灰石是一系列磷酸盐矿物的总称，它们有很多种，如黄绿磷灰石、氟磷灰石、氧硅磷灰石、氯磷灰石、锶磷灰石等等。磷酸盐包括磷酸正盐和酸式盐。磷灰石是提炼磷的重要矿物，其中氟磷灰石是商业上最主要的矿物。磷灰石的形状为玻璃状晶体、块体或结核，它们的颜色多种多样，一般多为带个锥面尖头的六方柱形。多数磷灰石都很纯净，如果它们再硬一些，就可以当作宝石了。磷灰石加热后常会发出磷光。在各种火成岩中可以见到磷灰石的影子。
磷灰石
磷灰石以副
矿物见于各种
火成岩中，在碱性岩中可以形成有工业价值的矿床。规模巨大的磷灰石矿床主要为
浅海沉积成因，以胶磷矿为主，中国
湖北宜昌、
云南昆阳、贵州开阳磷矿就是这种成因。磷灰石是人与动物硬体(牙、骨、结石)部分的主要
无机物,也是一种重要的
生物材料。
磷灰石是一类含
钙的
磷酸盐矿物总称，其
化学成分为Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)，其中含CaO为55.38%，含P2O3为42.06%，含F为1.25%，含Cl为2.33%，含H2O为0.56%。
化学通式为(X5ZO4)3F,Cl,OH)、
晶体属六方晶系的
磷酸盐矿物的总称。
矿物族名。式中X代表Ca,Sr,Ba,Pb,Na,Ce,Y等，Z主要为P，还可为As,V,Si等。最常见的
矿物种是
氟磷灰石Ca5PO43F，其次有氯磷灰石Ca5PO43Cl、羟磷灰石Ca5PO43(OH)、氧硅磷灰石Ca5(Si,P,S)O43(O,OH,F)、锶磷灰石Sr5PO43F等。磷灰石
晶体常见,一般呈带锥面的六方柱；集合体呈粒状、致密块状、
结核状；呈胶体形态的变种称为胶磷灰石，其
矿石称为胶磷矿。
磷灰石呈浅绿、黄绿、褐红等色，玻璃光泽。具不完全解理，断口不平坦。摩斯硬度5，
比重3.18～3.21。加热后常可出现
磷光。将
钼酸铵粉末置于磷灰石上，加
硝酸，可生成黄色
磷钼酸铵，用以快速试磷。磷灰石作为副
矿物见于各种
火成岩中，在碱性岩中可形成有工业价值的矿床，如
俄罗斯科拉半岛的希比内磷灰石-霞石矿。规模巨大的磷灰石矿床主要为
浅海沉积成因，以胶磷矿为主，例如中国的
湖北襄阳、
云南昆阳、贵州开阳磷矿，或是由它们再经变质作用形成的沉积
变质矿床。
生成方式
磷灰石有三种生成方式，分别生成于
火成岩、
沉积岩和
变质岩中，生成于火成岩中的为内生磷灰石，一般作为副产物在基性或碱性
岩石中富集；在沉积岩中为外生磷灰石，是由生物沉积或生物
化学沉积形成的，一般为
结核状；在变质岩中生成的是经区域变质生成的。
需求
磷灰石是提取
磷和制造农用磷肥的重要原料，颜色好结晶好的磷灰石可作为宝石或装饰
材料。伴生元素多的磷灰石可以综合利用。
磷灰石
化学组成(%)：CaO 54.58，P2O5 41.36，F 1.23，Cl 2.27，H2O 0.56。可有少量TR和微量Sr作不完全
类质同像替代Ca，少量Cl、OH代替F。
稀土含量一般不超过5%。按照附加阴离子可分为以下亚种：
氟磷灰石（fluorapatite） Ca5[PO4]3F
氯磷灰石（chlorapatite） Ca5[PO4]3Cl
羟磷灰石（hydroxylapatite） Ca5[PO4]3(OH)
碳磷灰石（carbonate-apatite）Ca5[PO4,CO3(OH)]3(F,OH)
自然界以
氟磷灰石最常见，一般简称磷灰石。碳磷灰石由于[CO3]2-代替[PO4]3-，出现了剩余
负电荷，因而[CO3]2-与OH-或F-结合在一起，以离子团的形式进入
晶格。然而当1个[CO3]2-代替1个[PO4]3-时，只有0.4的[CO3]2-与OH-或F-结合，故Ca2-可被K+、Na+等代替，以达到电价平衡。
六方晶系，a0=0.943~0.938nm，c0=0.688~0.686nm；Z=2。
晶体结构的基本特点为，Ca-O
多面体呈三方柱状，以棱及角顶相连呈不规则的链沿c轴延伸，链间以[PO4]连结，形成∥c轴的孔道，附加
阴离子Cl-、F-、OH-充填于此孔道中也排列成链，坐标高度可变，并有缺席的无序-有序。F—Ca配位
八面体角顶的Ca，也与其邻近的4个[PO4]中的6个角顶上的O2-相连。
磷灰石为六方晶系，
晶体呈六方柱状，集合体有块状、粒状、
结核状等多种，颜色多样，有灰色、黄色、
褐色、
绿色等，有玻璃光泽，
硬度为5，
比重为2.9-3.2，断口有贝壳状，有油脂光泽，有许多种磷灰石具有荧光。通常多种磷灰石含有杂质，如
氟、
碳、
氯、
铀、
锰和其他稀有元素等。
无杂质者为无色透明，但常呈浅绿、黄绿、褐红、浅紫色。沉积成因的磷灰石因含
有机质被染成深灰至黑色。
玻璃光泽，断口
油脂光泽。
解理及不完全。性脆。
断口不平坦。
硬度5。相对密度3.18~3.21。
磷灰石
偏光镜下：无色。
一轴晶(-)。
氟磷灰石：No=1.633，Ne=1.629，
折射率随OH、Cl含量增高而增大；氯磷灰石：No=1.667，Ne=1.665；羟磷灰石：No=1.651，Ne=1.647。
磷灰石
中国最早发现和首先进行开采的磷矿是
江苏海州磷矿。清朝同治年间发现海州磷矿(现名锦屏磷矿)，并于1914年对该矿正式开采。本世纪20至30年代
地质学家曾对锦屏磷矿作了
地质调查，1947年确认该磷矿为沉积变质磷矿床。新中国成立后国家首先对锦屏磷矿进行了勘探和开发。
1927～1928年两广地质调查所对
西沙群岛的鸟粪矿床做过一些地质研究工作。1939年地质学家在
云南作地质调查时发现了昆阳磷矿。1946年在调查研究
淮南煤矿时发现了安徽凤台磷矿。1953年在贵州遵义松林发现了晚震旦纪陡山沱期
磷块岩。此后陆续发现和相继开展工作的有鄂西宜昌磷矿、黔中开阳磷矿、鄂西荆襄磷矿等。自
云南昆阳磷矿问世以来，云南滇池周围陆续发现海口、晋宁、安宁、江川等大型磷矿。在贵州继开阳磷矿发现后不久，又发现了瓮安磷矿。在
湖北宜昌、荆襄磷矿找矿成果的启发下，发现了
保康神农架和兴山磷矿。
新中国成立后，中国地质学家对前震旦系变质磷矿、震旦系
陡山沱组及灯影组磷矿、下寒武统梅树村组及辛集组磷矿等，做了大量
地质普查、勘探评价工作。此外对华北岩浆岩型磷灰石矿床、西沙群岛的鸟粪矿床及
湖南、广西等次生磷矿床也做了地质研究工作。经过地质普查评价，对锦屏、肥东、宿松等前震旦系沉积变质磷灰岩矿床；开阳、瓮安、宜昌、荆襄、朝阳等震旦系陡山沱组磷块岩；昆阳、海口、雷波、马边和
宁强等下寒武统梅树村组磷块岩矿床；中寒武统大茅群磷块岩矿床，以及河北涿鹿岩浆岩型磷灰石矿床等，都做了详细的
地质勘探工作，求得了大量
工业储量。
磷灰石
磷矿是指在经济上能被利用的
磷酸盐类
矿物的总称，是一种重要的化工
矿物原料。用它可以制取磷肥，也可以用来制造黄磷、磷酸、
磷化物及其他
磷酸盐类，以用于医药、食品、火柴、
染料、制糖、陶瓷、国防等
工业部门。磷矿在工业上的应用已有一百多年的历史。
磷矿石按其成因不同，可分为磷灰石和磷块岩。磷灰石是指磷以晶质磷灰石形式出现在岩浆岩和
变质岩中的磷矿石。磷块岩系指由外生作用形成、由
隐晶质或显微隐晶质磷灰石及其他
脉石矿物组成的堆积体。自然界中已知的含磷
矿物大约有120多种，分布广泛。但是按其质和量都能达到可以开采利用的含磷
矿物则不过几种。在工业上作为提取磷的主要含磷
矿物是磷灰石，其次有硫磷铝锶石、鸟粪石和蓝铁石等。自然界中磷元素约有95%集中在磷灰石中。
羟基磷灰石
英文名：Hydroxyapatite
分子量：1004
理化性质：
熔点：1650°C，
比重：3.16g/cm，溶解度：0.4ppm，Ca/P：1.67
应用领域：骨替代材料、整形和整容外科、齿科、层析纯化、补钙剂
制法：可由Ca(PO4)2和CaCO3按拟定比例在
高温下反应同时注入高压水蒸气，粉末经NH4Cl水溶液洗涤后干燥而成，分多孔型和致密型两种，前者是粉料
发泡后于1250℃烧结制备，后者成型后于1250℃烧结而成。
分布：广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。
氟磷灰石
当
晶体较大时，晶形、颜色、光泽、硬度均可作为鉴定特征。若为细分散状态则需依靠
化学分析鉴定。
磷灰石
磷灰石有3种加工方法，即机械、酸法和热法加工。国内外都以酸法加工为主。
机械加工
将磷灰石磨成
磷矿粉，直接作为酸性土壤肥料使用。矿粉的磨细度一般要求100目多于90%，要求
矿石含P2O510%～20%，对其他杂质无特殊要求。
酸法加工
热法加工
用磷灰石和硅石、含镁
岩石配成适当比例，在高炉或电炉内经高温熔融后，经
水淬制成
钙镁磷肥等。
磷灰石
磷灰石因其中附加阴离子的不同，又分为
氟磷灰石、氯磷灰石和羟磷灰石等。六方晶系。
晶体呈六方柱状，集合体呈粒状、致密块状。颜色不一，以灰、褐黄、黄绿色多见。玻璃光泽。断口呈油脂光泽。硬度5。密度3.2。有些磷灰石中含有多种微量元素碘、
稀土元素和
放射性元素等。
条痕白色。具热发光（
磷光）特性。磷灰石的用途同磷块岩。氟碳灰石
晶体则可作激光发射材料。 磷灰石是提取磷的原料
矿物，含
稀土元素时可综合利用。
氟磷灰石可作激光发射材料。由生物化学作用形成的海岛鸟粪层磷矿，主要成分为羟磷灰石，规模也很大。磷灰石是制造磷肥和提取磷及其
化合物的最
主要矿物原料；含
稀土元素时可综合利用；透明而色泽丽润的磷灰石晶体可作低档宝石。
磷是生物
细胞质的重要组成元素，也是植物生长必不可少的一种元素。世界上84%～90%的磷矿用于生产各种
磷肥，3.3%生产
饲料添加剂，4%生产洗涤剂，其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中
磷肥占71%，黄磷占7%，
磷酸盐占6%，磷化物占16%。磷肥对农作物的增产起着重要作用。
磷灰石又是重要的化工矿物原料。部分磷矿用于制取纯磷(黄磷、赤磷)和化工原料，少量用作动物饲料。赤磷用于制造火柴和磷化物。黄磷有剧毒，可制
农药，还可以制燃烧弹、曳光弹、信号弹、烟幕弹、发火剂；磷与硼、铟、镓的磷化物用于
半导体工业。
冶金工业中用于炼制磷青铜、含磷
生铁、铸铁等。
磷酸锆、
磷酸钛、磷酸硅等可作
涂料、颜料、粘结剂、
离子交换剂、
吸附剂等。
磷酸钠、
磷酸氢二钠用于净化
锅炉用水。后者还可制人造丝。六聚
偏磷酸钠可作水的软化剂和金属防腐剂，磷酸钙盐用于动物饲料添加剂，磷的衍生物用于医药。磷酸二氢铝胶材料耐火度高、耐冲击性好、耐腐蚀性强、电性能优越，用于尖端技术中。
氟磷灰石晶体是最理想的激光发射材料，
磷酸盐玻璃激光器已得到应用。
工业上常用
浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸，滤去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。
磷酸和磷灰石反应所得产物磷酸二氢钙被称为重过磷酸钙,为灰白色粉末,主要用作酸性
磷肥。工业上制备
氢氟酸的方法是用萤石(CaF2)与
浓硫酸作用，加热到大约700℃时发生反应。加热后可发
磷光。将钼酸铵粉末置于磷灰石上，加
硝酸，可生成黄色的
磷钼酸铵，用以快速试磷。磷灰石是制磷和
磷肥的最主要原料。