萤石和萤石:矿物用途和性质

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作者: Laura McKinney
创建日期: 4 四月 2021
更新日期: 13 可能 2024
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内容


萤石: 这张照片显示了萤石的几个美丽的蓝色立方晶体,偶有黄铁矿晶体。萤石通常被发现为立方晶体,但蓝色晶体却很少见。蓝色可能是由萤石晶体结构中的少量钇代替钙引起的。 Giovanni DallOrto的照片,在此处使用,已获得知识共享许可。

萤石裂解: 萤石是唯一具有四个完美裂解方向的常见矿物。如图所示,这种完美的解理与矿物等距晶体结构相结合,经常使它分裂成完美的八面体。这些样品还显示出萤石典型的紫色和黄色。 Hannes Grobe的照片,在此使用的是知识共享许可。

什么是萤石?

萤石是由钙和氟(CaF2)。它可用于多种化学,冶金和陶瓷工艺。标本具有特殊的透明度和颜色的标本被切成宝石或用于制作装饰物。

萤石通过水热过程沉积在静脉中。在这些岩石中,它通常以与金属矿有关的脉石矿物的形式出现。在某些石灰岩和白云岩的裂缝和空洞中也发现了萤石。它是在世界许多地方发现的非常常见的成岩矿物。在采矿业中,萤石通常被称为“萤石”。




萤石的物理性质

如果考虑劈裂,硬度和比重,萤石非常容易识别。它是唯一具有四个完美解理方向的常见矿物,通常会分裂成八面体形状。它也是以莫氏硬度标度计为4的硬度的矿物。最后,它的比重为3.2,比大多数其他矿物高。

尽管颜色不是鉴定矿物的可靠属性,但萤石的紫色,绿色和黄色半透明至透明外观是矿物的直接视觉线索。



萤石萤石: 在正常光下(顶部)和短波紫外线下(底部)对萤石进行翻滚抛光。荧光似乎与普通光下矿物的颜色和能带结构有关。

荧光性

1852年,乔治·加布里埃尔·斯托克斯(George Gabriel Stokes)发现了萤石标本在被光照射时能够发出蓝光的能力,用他的话说,“它超出了光谱的紫色范围”。他称这种现象为萤石矿物之后的“荧光”。这个名字在矿物学,宝石学,生物学,光学,商业照明和许多其他领域得到了广泛的认可。 (有关碎石中萤石荧光的示例,请参见照片对。)


萤石通常在短波紫外线和长波紫外线下发出蓝紫色。已知某些标本会发出乳白色或白色。许多标本不发荧光。人们认为,萤石矿物结构中的微量钇,euro,trace或其他元素替代钙时,会导致萤石中的荧光。

萤石晶体质量: 来自西班牙阿斯图里亚斯Ribadesella的Berbes矿山的令人印象深刻的萤石晶体簇。标本和照片由Arkenstone / www.iRocks.com提供。

萤石的发生

大多数萤石以脉状填充物的形式存在于经历热液作用的岩石中。这些矿脉通常包含金属矿石,其中可能包括锡,银,铅,锌,铜和其他金属的硫化物。

在某些石灰岩和白云岩的裂缝和孔洞中也发现了萤石。萤石可以是块状,颗粒状或八面体或立方晶体形式的。萤石是全球热液和碳酸盐岩中的常见矿物。

萤石晶胞: 该图显示了萤石等距晶胞中氟和钙离子的相对大小和位置。 Benjah-bmm27的公共领域图片。

氟化物产品: 大多数人都熟悉用于预防蛀牙的氟化物产品。作为全身性氟化物疗法,将氟化物添加到饮用水中;作为局部氟化物疗法,将氟化物添加到牙膏,漱口水和漱口水中。氟化物的这些用途一直存在争议。

了解矿物的最好方法是研究一系列小样本,您可以处理,检查和观察其性质。商店中有便宜的矿物收藏品。


萤石宝石: 刻面时,萤石可以是美丽的宝石。它主要是用于收藏家的宝石,因为它的莫氏硬度为4,并且容易在四个方向上裂开。

萤石的用途

萤石具有多种用途。主要用途是冶金,陶瓷和化学工业。但是,光学,腹腔和其他用途也很重要。

萤石(氟石)以散装物料或加工形式出售时的名称,分为三种等级(酸,陶瓷和冶金)。

酸级萤石

酸性级萤石是化学工业使用的高纯度材料。它包含超过97%的CaF2。美国消耗的大部分萤石都是酸性等级的,即使用于较低等级的应用中也是如此。它主要用于化学工业中生产氢氟酸(HF)。然后,HF用于制造各种产品,包括:碳氟化合物,发泡剂,制冷剂和各种氟化物。

陶瓷级萤石

陶瓷级萤石含有85%至96%的CaF2。这种材料的大部分用于制造特种玻璃,陶瓷和搪瓷器皿。萤石用于制釉和表面处理,产生坚硬的光泽表面,乳白色表面以及许多其他外观,使家用玻璃制品更具吸引力或更加耐用。不粘的烹饪表面称为聚四氟乙烯,是使用源自萤石的氟制成的。

冶金级萤石

冶金级萤石含有60%至85%的CaF2。这种材料大部分用于生产铁,钢和其他金属。萤石可用作助熔剂,可从熔融金属中除去杂质,例如硫和磷,并改善炉渣的流动性。每生产一吨金属,将使用20至60磅的萤石。在美国,许多金属生产商使用的氟石超过了冶金级。

光学级萤石

具有出色光学透明度的萤石样品已被用作镜片。萤石具有非常低的折射率和非常低的色散。这两个特性使镜头能够产生极其清晰的图像。如今,高纯度的萤石已被熔融并与其他材料结合,以生产更高质量的合成“萤石”镜片,而不是使用天然的萤石晶体来制造这些镜片。这些透镜用于光学设备,例如显微镜,望远镜和照相机。

宝石级萤石

宝石学院经常使用具有卓越颜色和净度的萤​​石标本来切割宝石并制作装饰物。高质量的萤石标本制成美丽的多面宝石;但是,矿物是如此柔软且容易劈裂,以至于这些宝石既可以作为收藏者的标本出售,也可以用于不会受到冲击或磨损的珠宝中。萤石也被切割并雕刻成装饰物,例如小雕像和花瓶。通常对它们进行涂层或浸渍处理,以增强其稳定性并保护其免受刮擦。

带状萤石凸圆形面: 可以将彩色萤石碎片切成美丽的凸圆形宝石和其他装饰物。但是,由于其低硬度和完美的解理性,因此不适用于许多目的。

美国萤石生产

美国有可开采的萤石矿床;但是,美国消耗的萤石几乎全部是进口的。 2011年,向美国供应萤石的主要国家是中国,墨西哥,蒙古和南非。所有这些萤石都是进口的,因为在美国的生产成本很高,因此可以在其他国家/地区生产这种材料,然后以较低的成本直接运送给美国的客户。

2011年,几家公司生产和销售合成萤石,作为其磷酸生产,石油加工或铀加工活动的副产品。伊利诺伊州的一个石灰石生产商也正在从其采石场中回收和出售少量的萤石。该公司正在开发一个地下矿山,以开采大型萤石矿,他们希望这些萤石矿将于2013年投入生产。