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萤石

2017/1/21 23:15:43

    卤化物矿物。其主要成分为氟。在紫外线或阴极射线照射下,发蓝绿色荧光。有时含钇、铈等稀土元素。等轴晶系,晶体常呈立方体、八面体、菱形十二面体等。集合体呈粒状或致密块状。常呈绿、兰或紫红色,或无色透明。玻璃光泽,莫氏硬度4,具完全的八面体解理。比重3.18。主要产于热液矿脉中。常与闪锌矿、方铅矿等共生。无色透明萤石产于花岗伟晶岩或萤石脉的晶洞中。是制取氢氟酸的主要原料,还常用作搪瓷、玻璃、水泥制造配料和冶金工业熔剂,并可作为火箭燃料的催化剂等。无色透明者还可作光学透镜。中国是世界萤石产量最大的国家,主要产地有浙江、湖南、福建等。世界主要产地有南非、蒙古、美国、俄罗斯、泰国、西班牙等。

    萤石是一种常见的卤化物矿物,它是一种化合物,它的成分为氟化钙,是提取氟的重要矿物。萤石有很多种颜色,也可以是透明无色的。透明无色的萤石可以用来制作特殊的光学透镜。萤石还有很多用途,如作为炼钢、铝生产用的熔剂,用来制造乳白玻璃、搪瓷制品、高辛烷值燃油生产中的催化剂等等。萤石一般呈粒状或块状,具有玻璃光泽,绿色或紫色为多。萤石在紫外线或阴极射线照射下常发出蓝绿色荧光,它的名字也就是根据这个特点而来。


    化学成分: CaF2

    晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有4个钙离子和8个氟离子。

    结晶状态:晶质体

    晶系:等轴晶系

    晶体习性:常呈立方体、八面体、菱形十二面体及聚形,也可呈条带状致密块状集合体。

    常见颜色:绿、蓝、棕、黄、粉、紫、无色等。

    光泽:玻璃光泽至亚玻璃光泽。

    解理:四组完全解理。

    摩氏硬度: 4 。

    密度: 3.18( + 0.07 ,- 0.18)g/cm 3

    光性特征:均质体。

    多色性:无。

    折射率: 1.434( ± 0.001) 。

    双折射率:无。

    紫外荧光:随不同品种而异,一般具很强荧光,可具磷光。

    吸收光谱:不特征,变化大,一般强吸收。

    放大检查:色带,两相或三相包体,可见解理呈三角形发育。

    特殊光学效应:变色效应。

    优化处理

    热处理:常将黑色、深蓝色热处理蓝色,稳定,避免 300 ℃以上的受热,不易检测。

    充填处理:用塑料或树脂充填表面裂隙,以保证加工时不裂开。

    辐照处理:无色的萤石辐照成紫色,但见光很快褪色,很不稳定。

    古代印度人发现,有个小山岗上的眼镜蛇特别多,它们老是在一块大石头周围转悠。其一的自然现象引起人们探索奥秘的兴趣。原来,每当夜幕降临,这里的大石头会闪烁微蓝色的亮光,许多具有趋光性的昆虫便纷纷到亮石头上空飞舞,青蛙跳出来竞相捕食昆虫,躲在不远处的眼镜蛇也纷纷赶来捕食青蛙。于是,人们把这种石头叫作“蛇眼石”。后来才知道蛇眼石就是萤石。

    萤石的成分是氟化钙,又称氟石、砩石等,因含各种稀有元素而常呈紫红、翠绿、浅蓝色,无色透明的萤石稀少而珍贵。晶形有立方体、八面体或菱形十二面体。如果把萤石放到紫外线荧光灯下照一照,它会发出美丽的荧光。

    萤石及其加工品的用途已涉足30多个工业部门。炼钢铁加入萤石,能提高熔液的流动性,除去有害杂质硫和磷。

    世界萤石产量的一半用以制造氢氟酸,进而发展制造冰晶石,用于炼铝工业等。电冰箱里的冷却剂(氟利昂)要用萤石;1986年,中国第一代人造血液也要用萤石。近年,科学家正在研制氟化物玻璃,有可能制成新型光导纤维通讯材料,能传过2万公里宽的太平洋而不设重发站。世界各地均有产出。


    用途

    萤石的用途十分广泛,随着科学技术的进步,应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金、化工和建材三大行业,其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。因此,根据用途要求,目前中国萤石矿产品主要有四大系列品种,即萤石块矿、萤(氟)石精矿、萤石粉矿和光学、雕刻萤石。

    (一)冶金工业

    萤石具有能降低难熔物质的熔点,促进炉渣流动,使渣和金属很好分离,在冶炼过程中脱硫、脱磷,增强金属的可煅性和抗张强度等特点。因此,它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。冶炼用萤石矿石一般要求氟化钙含量大于65%,并对主要杂质二氧化硅也有一定的要求,对硫和磷有严格的限制。硫和磷的含量分别不得高于0.3%和0.08%。其产品质量按照中华人民共和国国家标准GB8216-87《萤石块矿》。

    (二) 化学工业

    萤石另一重要用途是生产氢氟酸。氢氟酸是通过酸级萤石(氟石精矿)同硫酸在加热炉或罐中反应而产生出来的,分无水氢氟酸和有水氢氟酸,它们都是一种无色液体,易挥发,有强烈的刺激气味和强烈的腐蚀性。它是生产各种有机和无机氟化物和氟元素的关键原料。

    在制铝工业中,氢氟酸用来生产氟化铝、人造冰晶石、氟化钠和氟化镁。

    在航空、航天工业中,氢氟酸主要用来生产喷气机液体推进剂,导弹喷气燃料推进剂。在原子能工业中,氢氟酸主要用来制造UF4,再经氟化生成UF6,通过气体扩散法或气体离心法分离235U。

    氢氟酸是有机氟化工的基础原料,它通过与氯仿和四氯化碳相互作用,生产毒性小、化学稳定性高的氟化的含氯烃和碳氟化合物,作冷冻剂,空气溶胶促进剂,溶剂聚合物的中间体和碳氟化合物树脂和弹性体。

    氢氟酸与四氯化碳反应制成氟利昂(通常以F表示)。氟利昂除作为冷冻剂外,还广泛用于喷雾剂、灭火剂、氟塑料等。

    在医药方面,氟有机化合物还可以制造含氟抗癌药物,含氟可的松,含氟碳人造血液。

    在无机氟化工业中,可以生产杀虫剂、防腐剂、防护剂、添加剂、助熔剂和抗氧化剂等。

    化学工业对萤石产品的质量要求很高,一般要求CaF2含量在93%~98%,二氧化硅和碳酸钙是有害杂质,要严格限制。目前,中国萤(氟)石精矿的质量要求按中华人民共和国GB5690-85《氟石精矿》

    (三)建材工业

    萤石也广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工业中,其用量在中国占第2位。

    在玻璃工业中,萤石作为助熔剂、遮光剂加入,它能促进玻璃原料的熔化。不同玻璃,萤石加入量不同。普通玻璃板材,萤石加入量为炉料的1%;碱性玻璃球,萤石的加入量为1%~2%;氧化玻璃,萤石加入量则为3%;白色、乳色、彩色玻璃的生产过程中,萤石除作为助溶剂外,还作遮光剂,加入量为炉料的10%~20%。玻璃工业对萤石的质量要求较严格,要求CaF2>80%;Fe2O3<0.2%。

    在水泥生产中,萤石作为矿化剂加入。萤石能降低炉料的烧结温度,减少燃料消耗,同时还能增强烧结时熟料液相粘度,促进硅酸三钙的形成。在水泥生产中,萤石加入量在一般情况下为4%~5%至0.8%~1%。水泥工业对萤石质量要求不严,一般CaF2含量在40%以上即可,对杂质含量要求也不作具体规定。

    在陶瓷工业中,萤石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生产过程中起到助色和助熔作用。如在红色瓷釉中加入萤石后能色泽光亮鲜艳,在陶瓷生产瓷釉中的萤石加入量一般约10%~20%。

    萤石还应用于搪瓷工业和铸石生产中,其加入量分别为3%~10%和3%。

    在建材工业中,由于用途不同,对萤石质量要求也不相同。目前,中国用于建材工业的萤石质量要求在中华人民共和国国家标准GB19321-88《萤石粉矿》中作了规定。