最美的矿石(说说美丽的矿物)

萤石又称氟石、氟石粉,萤石粉。 是一种矿物,等轴晶系,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。

最美的矿石(说说美丽的矿物)(1)

自然界中的萤石常显鲜艳的颜色,部分可发出荧光。 莫氏硬度 4,低于钢,易划伤、质脆、甘、涩,无毒。熔点:1270-1350℃。密度:3.18g/cm³,折射率:1.434。它可以用于制备 氟化氢 :CaF2 H2SO4 = CaSO4 2HF↑,是制造镜头所用 光学玻璃 的材料之一。

最美的矿石(说说美丽的矿物)(2)

萤石

最美的矿石(说说美丽的矿物)(3)

常能形成块状、粒状集合体,或立方体及八面体单晶。颜色多样,有紫红、蓝、绿和无色等。透明、玻璃光泽,硬度4,解理好。易沿解理面破裂成八面体小块,相对密度3.18。

萤石是碱性稀释剂,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。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。

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,水晶会刮花萤石。直接从矿上采下来的萤石有一定辐射,不能摆放在卧室。

萤石的硬度较低,且性脆,一般来说需要注意避免剧烈碰撞,同时避免接触酸性物质。接触酸性物质后可能会生成致命的HF(氟化氢),如果沾到人体会非常可怕。

最美的矿石(说说美丽的矿物)(4)

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。

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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。

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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。

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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"。

最美的矿石(说说美丽的矿物)(5)

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。如今,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》。

最美的矿石(说说美丽的矿物)(6)

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%。

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