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制冷業(yè)的基石——螢石的用途介紹

   2023-09-14 阿東322
核心提示:螢石,又稱氟石,是工業(yè)上氟元素的主要來源,是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一。它廣泛應(yīng)用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學(xué)工業(yè)。純凈無色透明的螢石可作為光學(xué)材料,色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術(shù)雕刻原料。螢石又是氟化學(xué)工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)品廣泛用于航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐、滅火、電子、電力、機(jī)械和原子能等領(lǐng)域。隨著科技和國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,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)行儲備。中國螢石資源豐富,分布廣泛,礦床類型繁多,資源儲量、生產(chǎn)量和

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。目前主要用于冶金行業(yè)制生產(chǎn)煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業(yè)制氫氟酸、各利氟鹽及制冷劑氟利昂的原料,建材行業(yè)行業(yè)作裝飾材料,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。

(一)冶金工業(yè)  

螢石具有能降低難熔物質(zhì)的熔點,促進(jìn)爐渣流動,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。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。冶煉用螢石礦石一般要求氟化鈣含量大于65%,并對主要雜質(zhì)二氧化硅也有一定的要求,對硫和磷有嚴(yán)格的限制。硫和磷的含量分別不得高于0.3%和0.08%。其產(chǎn)品質(zhì)量按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB8216-87《螢石塊礦》執(zhí)行。

(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(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。
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(jī)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。
在無機(jī)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。目前,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》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

(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(qiáng)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%。
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%。
在建材工業(yè)中,由于用途不同,對螢石質(zhì)量要求也不相同。目前,我國用于建材工業(yè)的螢石質(zhì)量要求在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB19321-88《螢石粉礦》中作了規(guī)定。
因螢石在光學(xué)上具有低色散、低折射率和對紫外線、紅外線濾光性高等特性,而被用來制作棱鏡和高質(zhì)量的光學(xué)元件。對光學(xué)螢石的技術(shù)要求十分嚴(yán)格,需質(zhì)純(或帶均勻的淺色)、透明、紅(紫)外線透射性強(qiáng),無裂隙、無包裹體、機(jī)械性能良好。厚度為1.5mm的螢石薄片必須能透過波長為4.5pm的紅外線80%以上,同時對晶體規(guī)格也有嚴(yán)格規(guī)定
隨著人們生活水準(zhǔn)的提高,對飾品、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。

補(bǔ)充:

螢石簡介:

螢石,又稱氟石,是工業(yè)上氟元素的主要來源,是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一。它廣泛應(yīng)用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學(xué)工業(yè)。純凈無色透明的螢石可作為光學(xué)材料,色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術(shù)雕刻原料。螢石又是氟化學(xué)工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)品廣泛用于航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐、滅火、電子、電力、機(jī)械和原子能等領(lǐng)域。隨著科技和國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,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)行儲備。中國螢石資源豐富,分布廣泛,礦床類型繁多,資源儲量、生產(chǎn)量和出口量均居世界首位。


 
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