الفوسفات
الفوسفات هو مركب لا عضوي مشتق من حمض الفوسفوريك، يُستخرج من باطن الأرض، ويُعد من الثروات الطبيعية الأساسية. يُستخدم بشكل واسع في الزراعة كسماد، وفي العديد من الصناعات مثل الصناعات الكيميائية والغذائية.
المواصفات والخصائص العينية للفوسفات
تتواجد صخور الفوسفات في الطبيعة بعدة أشكال رئيسية، وهي:
- صخور فوسفات ذات أصل رسوبي: وهي الأكثر شيوعًا وانتشارًا، وتتشكل بفعل الترسيب البحري في بيئات غنية بالفوسفور.
- صخور فوسفات ذات أصل ناري: تتكون نتيجة النشاط البركاني، وتكون أقل انتشارًا مقارنة بالصخور الرسوبية.
- صخور الكربوناتيت والبيروكسينات: تحتوي على نسب متفاوتة من الفوسفات وتتشكل في بيئات جيولوجية خاصة.


الاستخراج والتعدين وتجهيز الفوسفات للصناعة
يتم استخراج الفوسفات من باطن الأرض باستخدام طريقة الكشوفات السطحية، وهي الطريقة الأكثر شيوعًا، وتعتمد على إزالة الغطاء الترابي الذي يغطي طبقات الفوسفات. وتتم العملية وفق المراحل التالية:
- إزالة الغطاء الترابي: يتم ذلك باستخدام معدات متخصصة مثل الغارفات والآليات الثقيلة.
- استخراج طبقات الخام: بعد إزالة الغطاء، يتم حفر وتفتيت طبقة الفوسفات بواسطة آليات التفجير أو الحفر.
- نقل الخام: يتم نقل الفوسفات المستخرج إلى وحدات التكسير والمعالجة باستخدام الشاحنات أو السيور الناقلة.
- التكسير والطحن: يُفتت الفوسفات إلى أحجام مناسبة لعملية الغسيل أو التعويم.
- المعالجة: يتم تنقية الفوسفات من الشوائب عبر عمليات الغسيل، والتجفيف، وأحيانًا التعويم للحصول على منتج نهائي بجودة مناسبة للصناعة أو التصدير.
هذه العمليات تهدف إلى تجهيز خام الفوسفات للاستخدام في الصناعات الزراعية والكيميائية وغيرها.
مرحلة الاستخراج
تبدأ العملية بمرحلة التفجير، حيث يتم تفجير طبقة الردم التي تغطي خام الفوسفات. بعد ذلك تتم عملية التجميع باستخدام آليات التعدين الثقيلة لتجميع الفوسفات المستخرج. وأخيرًا، يتم تحميل خام الفوسفات ونقله إلى مواقع الكسارات أو التخزين استعدادًا لمرحلة التكسير والمعالجة.
مرحلة التكسير
يتم تكسير خام الفوسفات إلى قطع صغيرة باستخدام الكسارات. بعد ذلك يخضع لمرحلة التكسير الدقيق للحصول على أحجام أدق. يتم فرز الناتج حسب الحجم المطلوب باستخدام غرابيل خاصة لضمان تلبية متطلبات المعالجة أو الاستخدام النهائي.
مرحلة المعالجة
تهدف هذه المرحلة إلى تحسين جودة خام الفوسفات والتخلص من أكبر كمية ممكنة من الشوائب. يتم العمل على رفع نسبة ثلاثي فوسفات الكالسيوم (TCP) لزيادة القيمة الصناعية. تشمل العمليات غسل الفوسفات منخفض الجودة لزيادة محتواه من TCP وتقليل نسبة المواد غير المرغوبة.
فوسفات الاستخدامات
يُقدّر الإنتاج العالمي للفوسفات بنحو 240 مليون طن سنويًا، بينما تصل الاحتياطيات العالمية إلى حوالي 69 مليار طن. وتُبرز هذه الأرقام الأهمية الكبيرة للفوسفات كمورد استراتيجي يُستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات، أبرزها:
- صناعة أشباه الموصلات
- الملابس المقاومة للحريق
- الإلكترونيات عالية التقنية
- معالجة السيراميك
- صناعة مستحضرات التجميل
- إنتاج أعلاف الحيوانات
يُستخدم الفوسفات كمكوّن أساسي في العديد من المنظفات المنزلية الشائعة، مثل مساحيق الغسيل ومنظفات الأطباق، وذلك لدوره الفعّال في تفتيت الأوساخ، وتليين الماء، وتحسين كفاءة التنظيف.
يدخل الفوسفات كمُضاف غذائي في العديد من المنتجات المُصنّعة مثل الصلصات، والمخبوزات، والمشروبات الغازية، ويُستخدم أيضًا في معظم الأطعمة المعلبة أو المجمدة أو المطهية مسبقًا لتحسين القوام، وتعزيز النكهة، وزيادة فترة الحفظ.
يُستخدم الفوسفات في تصنيع العديد من الأدوية والمستحضرات الصيدلانية، خاصة تلك المرتبطة بصحة الفم، مثل كريمات الأسنان ومعاجين الأسنان، نظرًا لخواصه المساعدة في التنظيف والحماية.
يُستخدم الفوسفور المُستخرج من صخور الفوسفات في صناعة الألعاب النارية، حيث يُضفي تأثيرات ضوئية مبهرة عند احتراقه، مما يجعله عنصرًا أساسيًا في الاحتفالات والمناسبات المختلفة.
يؤدي الفوسفات دورًا أساسيًا في صناعة الدهانات والطلاءات المائية، حيث يُستخدم كمادة ضرورية لتحسين خصائص الطلاء. كما يدخل في تركيب مواد التلميع، خاصة تلك المخصصة لتلميع الألمنيوم وسبائكه، لما له من تأثير فعّال في منح الأسطح لمعانًا وحماية إضافية
يُستخرج عنصر الفوسفور من مركبات الفوسفات الموجودة في الصخور الرسوبية والبركانية، ويُعد مكونًا أساسيًا في صناعة الأسمدة الزراعية. تدخل مركبات مثل أحادي فوسفات الأمونيوم، ثنائي فوسفات الأمونيوم، سوبر فوسفات أحادي، وسوبر فوسفات ثلاثي في تركيب الأسمدة النباتية. كما يُستخدم الفوسفات أيضًا في إنتاج حمض الفوسفوريك، الذي يُوظف بدوره في صناعة الأسمدة والصابون.
لا غنى عن الفوسفات في هذا المجال، إذ يُستخدم الفوسفات وحمض الفوسفوريك في تنقية المياه وتحسين جودتها. وتساعد مركبات الفوسفات على منع تآكل الأنابيب، والتحكم في ترسيب المعادن، مما يجعلها عنصرًا أساسيًا في عمليات معالجة مياه الشرب.