氟化鈣晶體
理化性質(zhì):
氟化鈣,化學(xué)式CaF2,分子量78.08,是氟石或螢石的主要成分,別名氟石,螢石,石英粗面巖或流紋石。系
等軸晶系,呈立方體、八面體或者十二面體。無(wú)色結(jié)晶或白色粉末,天然礦石中含有雜質(zhì),略帶綠色或紫色。加熱
時(shí)發(fā)光。密度3.18克/厘米3,熔點(diǎn)1423℃,沸點(diǎn)2500℃,折光率1.434。低毒。極難溶于水??扇苡邴}酸、氫氟酸、
硫酸、硝酸和銨鹽溶液,不溶于丙酮。溶于鋁鹽和鐵鹽溶液時(shí)形成絡(luò)合物,與熱的濃硫酸作用生成氫氟酸。氟化鈣
跟濃硫酸在鉛制容器中反應(yīng)可制得氟化氫。能與多種金屬氧化物形成低共熔物。
制備:
將碳酸鈣或氫氧化鈣用氫氟酸溶解,將所得溶液濃縮,或向鈣鹽水溶液中加入氟離子,得到氟化鈣的膠狀沉
淀,經(jīng)精制可得。實(shí)驗(yàn)室一般用碳酸鈣與氫氟酸作用或用濃鹽酸和氫氟酸反復(fù)處理螢石粉來(lái)制備氟化鈣。
作用:
在化學(xué)工業(yè)上主要用來(lái)制造氫氟酸,再以它為原料來(lái)制造有機(jī)、無(wú)機(jī)氟化合物。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中用作脫水或
脫氫催化劑。在鋼鐵工業(yè)中作助熔劑,可降低熔點(diǎn),增加渣的流動(dòng)性。它與石灰共用時(shí)可以降低鋼中的硫、磷的含
量。根據(jù)煉鋼爐的類型,螢石用量發(fā)生調(diào)動(dòng)。陶瓷工業(yè)中可用于制作陶瓷,用作搪瓷釉的組分等。還可用于電子、
儀表、光學(xué)儀器制造。此外,還用于電焊條焊接組分及玻璃、玻璃纖維的制造。純品可作脫水、脫氫反應(yīng)的催化
劑。合成的純氟化鈣單晶可 用作紅外光材料。飲水中含1~1.5ppm CaF2時(shí),能防治牙病。
存在:
自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,因含雜質(zhì)不同而呈灰、黃、綠、紫等色,有時(shí)無(wú)色、透明,有玻璃光
澤,性脆,相對(duì)密度為3.01~3.25,有顯著的熒光現(xiàn)象。人工合成的純氟化鈣晶體也是無(wú)色透明的。非常純的氟石
用來(lái)制作特種透鏡。螢石主要用作冶煉金屬的助熔劑。
用途:
氟化鈣的用途十分廣泛,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)用前景越來(lái)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(guó)防工業(yè)。因此,根據(jù)用途要求,目前我國(guó)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。
(一)冶金工業(yè),螢石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(guò)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。
(二)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(guò)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(lái)的,分無(wú)水氫氟酸和有水氫氟酸,它們都是一種無(wú)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(wú)機(jī)氟化物和氟元素的關(guān)鍵原料。
(三)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(guó)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;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(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;在陶瓷工業(yè)中,螢
石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生產(chǎn)過(guò)程中起到助色和助熔作用;螢石還應(yīng)用于搪瓷工業(yè)和鑄石生產(chǎn)中。
隨著人們生活水準(zhǔn)的提高,對(duì)飾品、工藝品的需求不斷增加。螢石具有結(jié)構(gòu)致密,色彩鮮艷而多樣,作為工藝
雕刻的原料被人們所重視。