中国矿产资源(萤石).doc

.页眉. 页脚. 中国矿产资源(萤石) 萤石, 又称氟石, 是工业上氟元素的主要来源, 是世界上 20 几种重要的非金属矿物原料之一。它广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业。纯净无色透明的萤石可作为光学材料, 色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。萤石又是氟化学工业的基本原料, 其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。随着科技和国民经济的不断发展, 萤石已成为现代工业中重要的矿物原料, 许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备。我国萤石资源丰富, 分布广泛, 矿床类型繁多, 资源储量、生产量和出口量均居世界首位。一、矿物原料特点氟是自然界广泛存在的元素, 它的化合物有萤石( Ca F2 )、氟磷灰石〔 Ca5 ( PO4 )F〕、冰晶石( Na3 AlF6 ) 、氟镁石(MgF2 ) 、氟化钠(NaF ) 、氟碳铈矿〔( Ce . La ) (CO3)F〕等150多种。其中最重要的矿物是萤石。萤石分子式为CaF2 , 纯净萤石含钙( Ca ) 占51 . 3%,氟(F)占48 . 7%。但萤石矿物中常混入氯、稀土、铀、铁、铅、锌、沥青等。萤石矿物属等轴晶系, 晶形多呈立方体, 少数为菱形十二面体及八面体。多形成穿插双晶。集合体为致密块状,偶成土状块体。硬度为4,性脆、解理完全,比重为3 . 18,熔点1 360 ℃。萤石一般不溶于水, 与盐酸、硝酸作用微弱, 在热的浓硫酸中可完全溶解而生成氟化氢气体和硫酸钙。结晶的萤石有多种颜色, 在X射线、热紫外线和压力的作用下色泽会发生变化, 有些萤石在紫外线或阴级射线作用下会发出萤蓝色或紫罗蓝色光, 有些在受热和阳光或紫外线照射下发磷光, 还有些会发出磨擦萤光。结晶状态完好的萤石还具有很低的折射率(n=1 . 4339)和低的色散率,. 页脚. 也是异向同性的物质,具有不寻常的紫外线透过能力。萤石常与石英、方解石、重晶石、高岭石、金属硫化物矿共生。根据矿物的共生组合, 构造条件, 围岩特征, 并结合加工性能,萤石矿床可分为单一型萤石矿床和“伴生”型萤石矿床。单一型萤石矿床矿石组成以萤石、石英为主,并有少量的方解石、重晶石、高岭石、黄铁矿、冰长石、钾长石、微量的金属硫化物和含磷矿物。此类矿石主要是作为冶金萤石块矿、浮选化工级(酸级)萤石精矿、陶瓷(建材) 级萤石粉矿和光学萤石、宝玉石萤石等。另一类就是“伴生”型萤石矿床,在这类萤石矿床中矿石主要矿物以铅锌硫化物、钨锡多金属硫化物和稀土磁铁矿为主, 萤石作为脉石矿物分布于硫化矿物或磁铁矿之中, 随主矿开采而被综合回收利用。它只能生产化工级( 酸级) 萤石精矿和陶瓷级( 建材) 萤石粉矿。二、用途与技术经济指标萤石的用途十分广泛(图 ), 随着科学技术的进步, 应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金、化工和建材三大行业, 其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。因此, 根据用途要求, 目前我国萤石矿产品主要有四大系列品种, 即萤石块矿、萤(氟)石精矿、萤石粉矿和光学、雕刻萤石。图 萤石用途 m4-3- (一) 冶金工业萤石具有能降低难熔物质的熔点, 促进炉渣流动, 使渣和金属很好分离, 在冶炼过程中脱硫、脱磷, 增强金属的可煅性和抗张强度等特点。因此, 它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。冶炼用萤石矿石一般要求氟化钙含量大于65% , 并对主要杂质二氧化硅也有一定的要求, 对硫和磷有严格的限制。硫和磷的含量分别不得高于0 .3% 和0 . 08 %。其产品质量按照中华人民共和国国家标准GB8216 - 87《萤石块矿》. 页脚. (表 )。表 萤石块矿质量标准( GB8216-87 ) t4-3- (二) 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235 U。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