螢石(Fluorite),又稱氟石,[1] 是一種礦物,其主要成分是氟化鈣(CaF2) ,含雜質(zhì)較多,Ca常被Y和Ce等稀土元素替代,此外還含有少量的Fe2O3 ,SiO2和微量的Cl,O3,He等。
化學(xué)工業(yè)
螢石另一重要用途是生產(chǎn)氫氟酸。氫氟酸是通過酸級螢石(氟石精礦)同硫酸在加熱爐或罐中反應(yīng)而產(chǎn)生出來的,分無水氫氟酸和有水氫氟酸,它們都是一種無色液體,易揮發(fā),有強烈的刺激氣味和強烈的腐蝕性。它是生產(chǎn)各種有機和無機氟化物和氟元素的關(guān)鍵原料。
在制鋁工業(yè)中,氫氟酸用來生產(chǎn)氟化鋁、人造冰晶石、氟化鈉和氟化鎂。
在航空、航天工業(yè)中,氫氟酸主要用來生產(chǎn)噴氣機液體推進(jìn)劑,導(dǎo)彈噴氣燃料推進(jìn)劑。在原子能工業(yè)中,氫氟酸主要用來制造UF4,再經(jīng)氟化生成UF6,通過氣體擴散法或氣體離心法分離235U。
氫氟酸是有機氟化工的基礎(chǔ)原料,它通過與氯仿和四氯化碳相互作用,生產(chǎn)毒性小、化學(xué)穩(wěn)定性高的氟化的含氯烴和碳氟化合物,作冷凍劑,空氣溶膠促進(jìn)劑,溶劑聚合物的中間體和碳氟化合物樹脂和彈性體。
氫氟酸與四氯化碳反應(yīng)制成氟利昂(通常以F表示)。氟利昂除作為冷凍劑外,還廣泛用于噴霧劑、滅火劑、氟塑料等。
在醫(yī)藥方面,氟有機化合物還可以制造含氟抗癌藥物,含氟可的松,含氟碳人造血液、人造心臟和骨骼。
在無機氟化工業(yè)中,可以生產(chǎn)殺蟲劑、防腐劑、防護(hù)劑、添加劑、助熔劑和抗氧化劑等。
化學(xué)工業(yè)對螢石產(chǎn)品的質(zhì)量要求很高,一般要求CaF2含量在93%~98%,二氧化硅和碳酸鈣是有害雜質(zhì),要嚴(yán)格限制。如今,我國螢(氟)石精礦的質(zhì)量要求按中華人民共和國GB5690-85《氟石精礦》。
建材工業(yè)
螢石也廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工業(yè)中,其用量在我國占第2位。
在玻璃工業(yè)中,螢石作為助熔劑、遮光劑加入,它能促進(jìn)玻璃原料的熔化。不同玻璃,螢石加入量不同。普通玻璃板材,螢石加入量為爐料的1%;堿性玻璃球,螢石的加入量為1%~2%;氧化玻璃,螢石加入量則為3%;白色、乳色、彩色玻璃的生產(chǎn)過程中,螢石除作為助溶劑外,還作遮光劑,加入量為爐料的10%~20%。玻璃工業(yè)對螢石的質(zhì)量要求較嚴(yán)格,要求CaF2>80%;Fe2O3<0.2%。
在水泥生產(chǎn)中,螢石作為礦化劑加入。螢石能降低爐料的燒結(jié)溫度,減少燃料消耗,同時還能增強燒結(jié)時熟料液相粘度,促進(jìn)硅酸三鈣的形成。在水泥生產(chǎn)中,螢石加入量在一般情況下為4%~5%至0.8%~1%。水泥工業(yè)對螢石質(zhì)量要求不嚴(yán),一般CaF2含量在40%以上即可,對雜質(zhì)含量要求也不作具體規(guī)定。
在陶瓷工業(yè)中,螢石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生產(chǎn)過程中起到助色和助熔作用。如在紅色瓷釉中加入螢石后能色澤光亮鮮艷,在陶瓷生產(chǎn)瓷釉中的螢石加入量一般約10%~20%。還參與到搪瓷制品的制造之中。
螢石還應(yīng)用于搪瓷工業(yè)和鑄石生產(chǎn)中,其加入量分別為3%~10%和3%。