钟模科普作品选:化工·地质·环境漫谈
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37 农业矿石——磷

人和动物的骨头里都含磷,这些骨头的磷分解后在空气中能自燃,发出淡绿色的光,这就是人们常见的“鬼火”。1669年德国汉堡的炼金家勃兰德发现这一元素时,命名为“磷”,按照希腊文的原意,磷就是“鬼火”的意思。

人体里含有很多磷,据测定,正常成人有1千克左右,这些磷以化合物的形式存在于人体中,骨头里含磷最多,因为骨头的主要化学成分便是磷酸钙。人的脑子里也有许多磷的化合物——磷脂。

磷矿是重要的化工矿产之一,主要是制取磷肥。磷肥可以使农作物根系发达,促进农作物发育、早熟、穗粒增多、籽实饱满,提高农作物的产量和质量,还可以增强农作物的抗旱和抗寒性,提高块根作物中糖和淀粉的含量。因此,磷灰石被誉为“农业矿石”。最常见的磷肥是过磷酸钙和钙镁磷肥。

红磷常被用来制造火柴。火柴盒的两侧便涂着红磷,当擦火柴时,火柴头和火柴盒摩擦生热,并从盒上沾了一些红磷,红磷受热着火,先点燃火柴头上的药剂——三硫化锑和氯酸钾,然后又点着了火柴杆。

磷还被用以制造磷酸,磷酸可以代替酵母菌,以比它快几倍的速度烤制面包。在优质的光学玻璃、纺织品的生产中,也要用磷酸。把金属制品浸在磷酸锰的溶液里,可以在金属表面形成一层坚硬的保护膜——磷化层,使金属不致生锈。

磷矿可以提取黄磷(白磷)、赤磷(红磷)、磷酸及其他磷酸盐的矿物原料。赤磷用于制造火柴;白磷有剧毒,用以制农药;磷酸盐用于制糖、陶瓷、玻璃、纺织、国防、半导体、冶金等。如国防工业上用于制造照明弹、夜光弹、信号弹、烟幕弹、纵火剂等。半导体工业上制作硼、铟、镓的磷化物等。冶金工业中炼制磷青铜、含磷生铁、铸铁等。此外,磷酸钠、磷酸氢二钠用于净化锅炉用水,后者还用以制人造丝。六聚偏磷酸钠作水的软化剂和金属防腐剂;磷的有机衍生物用于医药。氟磷灰石晶体作激光发射材料。

我国磷矿资源十分丰富,已探明产地428处,保有储量达157.73亿吨,预测远景储量超过500亿吨。全国磷矿生产和在建矿山共有132座,建成原矿年生产能力2098.1万吨,但其分布不平衡,集中在滇、黔、川、鄂、湘五省,形成“南磷北运,西磷东调”的格局,发展受到运力的制约。