螢石特性及螢石粉用途淺析

2015年08月26日?

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螢石又稱氟石，是一種常見的鹵化物礦物，是一種化合物，其主要成分是氟化鈣，是工業(yè)上氟元素的主要來源。螢石來自火山巖漿中，在巖漿冷卻過程中，被巖漿分離出來的氣水溶液中含有許多物質(zhì)，以氟為主，在溶液沿裂隙上升過程中，溫度降低，壓力減小，氣水溶液中的氟離子與周圍巖石中的鈣離子結(jié)合，形成氟化鈣，經(jīng)過冷卻結(jié)晶后就得到了螢石。天然螢石含雜質(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。自然界中的螢石常顯鮮艷的顏色，也有透明無色的螢石，透明無色的螢石可以用來制作特殊的光學(xué)透鏡。

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螢石的用途十分廣泛，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)用前景越來越廣闊。目前主要用于冶金、化工和建材三大行業(yè)，其次用于輕工、光?學(xué)、雕刻和國防工業(yè)。因此，根據(jù)用途要求，目前我國螢石礦產(chǎn)品主要有四大系列品種，即螢石塊礦、螢（氟）石精礦、螢石粉礦和光學(xué)、雕刻螢石。

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一、螢石粉用途

1、螢石粉用于冶金工業(yè)

螢石粉體中含有鹵族元素氟，具有能降低難熔物質(zhì)的熔點(diǎn)，促進(jìn)爐渣流動(dòng)，使渣和金屬很好分離，在冶煉過程中脫硫、脫磷，增強(qiáng)金屬的可煅性和抗張強(qiáng)度等特點(diǎn)。因此，它作為助熔劑被廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉及鐵合金生產(chǎn)、化鐵工藝和有色金屬冶煉。高質(zhì)量的酸級(jí)螢石也用于電爐生產(chǎn)高質(zhì)量的特殊鋼和特種合金鋼，小部分用作鋼鐵鑄造業(yè)的鑄造藥劑。冶煉用螢石粉一般要求氟化鈣含量大于65％，并對(duì)主要雜質(zhì)二氧化硅也有一定的要求，對(duì)硫和磷有嚴(yán)格的限制。硫和磷的含量分別不得高于0.3%和0.08%。

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2、螢石粉用于化學(xué)工業(yè)

螢石粉在化學(xué)工業(yè)重要用途是生產(chǎn)氫氟酸。其化學(xué)反應(yīng)方程如下：

CaF2?+?H2SO4?=?CaSO4+?2HF↑

氫氟酸是通過酸級(jí)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(qiáng)烈的刺激氣味和強(qiáng)烈的腐蝕性。它是生產(chǎn)各種有機(jī)和無機(jī)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(jī)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(kuò)散法或氣體離心法分離235U。氫氟酸是有機(jī)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。

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3、螢石粉在水泥生產(chǎn)中，作為礦化劑加入。它能降低爐料的燒結(jié)溫度，減少燃料消耗，同時(shí)還能增強(qiáng)燒結(jié)時(shí)熟料液相粘度，促進(jìn)硅酸三鈣的形成。在水泥生產(chǎn)中，螢石粉加入量在一般情況下為4%～5%至0.8%～1%。水泥工業(yè)對(duì)螢石質(zhì)量要求不嚴(yán)，一般CaF2含量在40%以上即可，對(duì)雜質(zhì)含量要求也不作具體規(guī)定。

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4、螢石粉其它用途

透明無色的螢石可以用來制作特殊的光學(xué)透鏡。螢石還有很多用途，例如用來制造乳白玻璃、搪瓷制品、高辛烷值燃油生產(chǎn)中的催化劑等等。經(jīng)加工后的螢石粉用于化工、橡膠、陶瓷等領(lǐng)域，超細(xì)螢石粉用途更廣泛，被廣泛的用于高科技技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如軍工電纜，光纖傳導(dǎo)等高精尖領(lǐng)域。

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螢石粉體加工

螢石的莫氏硬度為4左右，真密度3.18g/ml。與普通大理石較為近似，故其粉磨加工工藝也與普通重鈣粉體近似。生產(chǎn)較為粗的粉體（例如600目以下的），可以用普通的球磨機(jī)、雷蒙磨等粉磨設(shè)備。生產(chǎn)1000目-2000目左右的細(xì)粉時(shí)，生產(chǎn)填料重鈣粉體常用的環(huán)輥磨（又稱超細(xì)磨）會(huì)是不錯(cuò)的選擇。

??? 小結(jié)：螢石已成為現(xiàn)代工業(yè)中重要的礦物原料，許多發(fā)達(dá)國家把它作為一種重要的戰(zhàn)略物資進(jìn)行儲(chǔ)備。我國螢石資源豐富，分布廣泛，礦床類型繁多，資源儲(chǔ)量、生產(chǎn)量和出口量均居世界首位。同許多礦產(chǎn)資源一樣，由于螢石也出現(xiàn)了亂采濫挖，無序廉價(jià)出口原料，破壞資源和浪費(fèi)資源的現(xiàn)象。為此，螢石生產(chǎn)區(qū)域的各級(jí)政府已經(jīng)著手進(jìn)一步加強(qiáng)《礦產(chǎn)資源法》等法律、法規(guī)的學(xué)習(xí)和宣傳活動(dòng)，正確處理整體利益和局部利益、長遠(yuǎn)利益和眼前利益的關(guān)系，切實(shí)保護(hù)和合理開發(fā)利用我國的螢石資源。