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其他奇石

萤石的基本概念及用途

时间:2014-08-05 15:28:33   作者:古董拍卖专家   来源:   阅读:21305   评论:0
内容摘要:萤石(Fluorite),又称氟石,是一种矿物,其主要成分是氟化钙(CaF2) ,含杂质较多,Ca常被Y和Ce等稀土元素替代,此外还含有少量的Fe2O3 ,SiO2和微量的Cl,O3,He等。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。它可以用...

 萤石(Fluorite),又称氟石,是一种矿物,其主要成分是氟化钙(CaF2) ,含杂质较多,Ca常被Y和Ce等稀土元素替代,此外还含有少量的Fe2O3 ,SiO2和微量的Cl,O3,He等。自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,硬度比小刀低。它可以用于制备氟化氢:CaF2 + H2SO4 = CaSO4+ 2HF↑;在人造萤石技术尚未成熟前,是制造镜头所用光学玻璃的材料之一。

 萤石之所以得名,是因为它在紫外线或阴极射线照射下会发出如同萤火虫一样的荧光,但当萤石含有一些稀土元素时,它就会发出磷光。也就是说,在离开紫外线或阴极射线照射后,萤石依旧能持续发光较长一段时间。这种能发磷光的萤石产量所占比例不大,但事实上,绝大多数夜明珠都是萤石材质的,由于萤石的晶体普遍较大,所以萤石 夜明珠能发现非常大体积的。萤石的硬度较低,且性脆,一般来说需要注意避免剧烈碰撞,同时避免接触化学物质。萤石在南非、墨西哥、蒙古、俄罗斯、美国、泰国、西班牙等地也有产出。中国是世界上萤石矿产最多的国家之一,主要产于湖南东南部的郴州一带,此外浙江、福建等地也有出产。

萤石的基本概念及用途

  关于由来的小故事 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。这种奇异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。

 

  【发 光 原 理】

 

  矿物内的电子在外界能量的刺激下,会由低能状态进入高能状态,当外界能量刺激停止时,电子又由高能状态转入低能状态,这个过程就会发光。萤石在日光灯照射后可发光几十小时,这种光相对微弱,白天看不见,夜里看很亮。

 

  【形 成 原 理】

 

  萤石来自火山岩浆中,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液中含有许多物质,以氟为主,在溶液沿裂隙上升过程中,温度降低,压力减小,气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙,经过冷却结晶后就得到了萤石。

 

  【矿 物 特 性】

 

  氟化钙晶体原本无色透明。萤石的晶体结构存在“空洞”,很容易被其他离子填充,所以在自然界中,无色透明的纯净萤石极其稀少。这种结构缺陷,同时也让萤石成为颜色最丰富的石头,因为含有铁、镁、铜等离子,绿、紫、黄、蓝、棕、橙、粉……萤石几乎可以呈现任何一种颜色,如果把这些颜色找齐,会比彩虹还美丽,因此很多人称萤石为“彩虹宝石”。

 

  【保 护 利 用】

 

  为了保护萤石资源,中国早在2003年就已经不再发放新的萤石开采许可证。

 

萤石的工业用途  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。家里用的不粘锅就是锅底涂了一层氟塑料。

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、人造心脏和骨骼。

 

  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,我国萤(氟)石精矿的质量要求按中华人民共和国GB5690-85《氟石精矿》。

建材工业

  萤石也广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工业中,其用量在我国占第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%。还参与到搪瓷制品的制造之中。

 

  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,我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。
萤石的装饰作用

  距今7000多年前,中国的河姆渡人就选用萤石作装饰。萤石因其产品较大,色彩丰富,所以经常被制作成各种饰品,但是其硬度较低,佩戴时请勿与天然水晶一起,水晶会刮划萤石!直接从矿上采下来的萤石有一定辐射,不能摆放在卧室!


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