螢石是工業(yè)上氟元素的主要來源,它廣泛用于航天、制冷、醫(yī)藥、防腐、滅火、電子、機械和原子能等領(lǐng)域。我國螢石資源豐富,礦床繁多,資源儲量、生產(chǎn)量和出口量均居世界首位。
中文名稱 | 螢石礦 | 說明 | 是工業(yè)上氟元素的主要來源 |
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應(yīng)用于 | 航天、制冷、醫(yī)藥、防腐 | 補充 | 中國生產(chǎn)量和出口量均居世界首位 |
螢石礦的資源現(xiàn)狀
螢石基礎(chǔ)儲量1.1 億t , 占全球24 % , 居世界第三位, 次于南非和墨西哥;我國螢石礦品位一般在35 % 一4 0% ; 其中品味大于65 % 的富礦只有3 0 0萬t , 約占保有儲量的23.8% ; 而大于 80 % 的高品位富礦不到1000萬t 。
螢石資源在我國27 省、市、區(qū)內(nèi)均探明, 礦區(qū)約有8 74 處, 其中以湖南省、浙江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、福建省和江西省螢石資源儲量合計占全國的7 0 % 多, 以湖南省螢石資源最多, 占到近39 % , 主要分布在湖南省的郴縣、衡南縣和衡東縣;內(nèi)蒙古自治區(qū)和浙江省次之, 內(nèi)蒙古自治區(qū)的螢石資源主要分布于四子王旗、額濟納旗、喀喇沁旗、阿拉善左旗和林西縣; 浙江省43 個縣均有螢石資源,主要分布在江山、武義、金華、永康、臨安、遂昌和東陽,并且全部為脈狀礦體單一型螢石礦床, 品位較高, 兩省( 自治區(qū)) 的螢石資源分別占16.7 % 和16.6% ; 福建省的螢石礦主要分布在西北部地區(qū), 以光澤、邵武、建陽、將樂等2 個市、縣為主, 儲量可達1 3 0 萬t 。表1 列出了我國典型的螢石礦區(qū)及其特點。
螢石發(fā)光有熒光和磷光兩種,熒光是指在光源照射后扯去光源仍然能短暫發(fā)光(所有螢石都可以),而發(fā)磷光屬于稀土離子引起的內(nèi)能量發(fā)光,無需外光源補充就能持續(xù)發(fā)光。能發(fā)磷光的夜明珠很稀少珍貴,因此才具有收藏價值(這種含磷螢石自然界卻非常稀少),只有用這種螢石經(jīng)過細致打磨加工后才能制成夜明珠。螢石發(fā)熒光很正常,并不代表這就算是真正的夜明珠,因此導(dǎo)致市場上是個螢石球就做個鑒定當夜明珠賣。夜明珠發(fā)光(指磷光)機理同稀土元素的摻入有關(guān),即"三價稀土元素進入晶格,形成發(fā)光中心和電子捕獲中心",電子受熱或光激發(fā),晚間電子回到原位釋放出光能,即礦物學(xué)中所說的"磷光"。
中國螢石礦床類型
中國螢石礦床分為螢石礦床和伴生螢石礦床兩大類,見表1。
螢石礦簡介
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。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、機械和原子能等領(lǐng)域。隨著科技和國民經(jīng)濟的不斷發(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)達國家把它作為一種重要的戰(zhàn)略物資進行儲備。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。 古代印度人發(fā)現(xiàn),有個小山崗上的眼鏡蛇特別多,它們老是在一塊大石頭周圍轉(zhuǎn)悠。其一的自然現(xiàn)象引起人們探索奧秘的興趣。原來,每當夜幕降臨,這里的大石頭會閃爍微藍色的亮光,許多具有趨光性的昆蟲便紛紛到亮石頭上空飛舞,青蛙跳出來競相捕食昆蟲,躲在不遠處的眼鏡蛇也紛紛趕來捕食青蛙。于是,人們把這種石頭叫作"蛇眼石"。后來才知道蛇眼石就是螢石。
螢石的成分是氟化鈣,又稱氟石、砩石等,因含各種稀有元素而常呈紫紅、翠綠、淺藍色,無色透明的螢石稀少而珍貴。晶形有立方體、八面體或菱形十二面體。如果把螢石放到紫外線熒光燈下照一照,它會發(fā)出美麗的熒光。
螢石及其加工品的用途已涉足30多個工業(yè)部門。煉鋼鐵加入螢石,能提高熔液的流動性,除去有害雜質(zhì)硫和磷。
世界螢石產(chǎn)量的一半用以制造氫氟酸,進而發(fā)展制造冰晶石,用于煉鋁工業(yè)等。電冰箱里的冷卻劑(氟利昂)要用螢石;1986年,中國第一代人造血液也要用螢石??茖W(xué)家正在研制氟化物玻璃,有可能制成新型光導(dǎo)纖維通訊材料,能傳過2萬公里寬的太平洋而不設(shè)重發(fā)站。
世界各地均有產(chǎn)出。螢石螢石又稱為氟石,化學(xué)成分為CaF2,晶體屬等軸晶系的鹵化物礦物。在紫外線、陰極射線照射下或加熱時發(fā)出藍色或紫色螢光,并因此而得名。晶體常呈立方體、八面體或立方體的穿插雙晶,集合體呈粒狀或塊狀。淺綠、淺紫或無色透明,有時為玫瑰紅色,條痕白色,玻璃光澤,透明至不透明。八面體解理完全。摩氏硬度4,比重3.18。螢石主要產(chǎn)于熱液礦脈中。無色透明的螢石晶體產(chǎn)于花崗偉晶巖或螢石脈的晶洞中。世界螢石總儲量約10億噸,中國是世界上螢石礦產(chǎn)最多的國家之一,并且占世界儲量的35%.據(jù)考古發(fā)掘得知,七千年前的浙江余姚河姆渡人,已選用螢石作裝飾品。河姆渡之南確有螢石礦存在。主要產(chǎn)于浙江、湖南、福建等地。世界其他主要產(chǎn)地有南非、墨西哥、蒙古、俄羅斯、美國、泰國、西班牙等地。螢石在冶金工業(yè)上可用作助熔劑,在化學(xué)工業(yè)上是制造氫氟酸的原料。
螢石具有能降低難熔物質(zhì)的熔點,促進爐渣流動,使渣和金屬很好分離,在冶煉過程中脫硫、脫磷,增強金屬的可煅性和抗張強度等特點。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準GB8216-87《螢石塊礦》執(zhí)行。
螢石礦選礦工藝
一種螢石除鈣選礦工藝,它是由一次粗選、多次精選作業(yè)組成,以油酸或其代用品作為捕收劑進行粗選,以硫酸與酸性水玻璃的混合物作為含鈣礦物的抑制劑,硫酸與酸性水玻璃的比例為1∶0.5~1∶2,聯(lián)合用量為0.5~1.5kg/t原礦。本發(fā)明提供的螢石除鈣選礦工藝具有除鈣效率高、工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點,可從高鈣型螢石礦中選出碳酸鈣含量很低的特級螢石精礦。
一種天然螢石光涂料的加工工藝,其工藝是選礦-粉碎-配制-混合-燒結(jié)。本發(fā)明具有工藝簡單、成本低可滿足工藝美術(shù)用涂料和各種具有熒光效應(yīng)要求物品的需要。
一種制備螢石浮選捕收劑的制備方法,以油酸生產(chǎn)的中間產(chǎn)品粗脂肪酸或混合脂肪酸為原料,向其加入重量為脂肪酸重量3%~15%的濃硫酸,使之發(fā)生硫酸化反應(yīng),再向反應(yīng)生成物中加入重量為脂肪酸重量0.4%~3%的選礦起泡劑即成產(chǎn)品。本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)成本低廉,所生產(chǎn)的螢石浮選用捕收劑捕收能力強,水溶性、分散性好,適于在常溫及低溫下浮選螢石 。
一種浮選螢石礦的工藝方法,它是對97105202號獲批專利的改進?,F(xiàn)有技術(shù)中浮選 螢石 礦采用酸加套加增效劑作調(diào)整劑。本發(fā)明則用水玻璃加酸及與該酸組成的一種或多種可溶性鹽混合而成的組合物作調(diào)整劑,并形成組合物系列,即可用硫酸、鹽酸、硝酸、草酸、醋酸中任何一種酸及相應(yīng)的鹽,組合比例范圍為水玻璃·酸·鹽=1~2:1~5:0.5~1。本發(fā)明適應(yīng)性強,穩(wěn)定性好,精礦優(yōu)質(zhì),回收率高,成本低。
提供了一種碳酸鹽-- 螢石礦經(jīng)濟有效的浮選分離方法,特別適用于碳酸鹽含量高的 螢石 礦的浮選分離。其關(guān)鍵在于選擇有效的碳酸鹽礦物的抑制劑--酸化水玻璃和加藥措施,在常規(guī)工藝條件下,使碳酸鹽與螢石實現(xiàn)高純分選。
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),有強烈的刺激氣味和強烈的腐蝕性。它是生產(chǎn)各種有機和無機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)噴氣機液體推進劑,導(dǎo)彈噴氣燃料推進劑。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,通過氣體擴散法或氣體離心法分離235U。
氫氟酸是有機氟化工的基礎(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。
在無機氟化工業(yè)中,可以生產(chǎn)殺蟲劑、防腐劑、防護劑、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》標準執(zhí)行。
螢石礦用途
螢石的用途十分廣泛,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,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)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。
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,同時還能增強燒結(jié)時熟料液相粘度,促進硅酸三鈣的形成。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,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準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)要求十分嚴格,需質(zhì)純(或帶均勻的淺色)、透明、紅(紫)外線透射性強,無裂隙、無包裹體、機械性能良好。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)格也有嚴格規(guī)定
隨著人們生活水準的提高,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。
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對豐山螢石礦礦區(qū)開展了區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿巖等基本地質(zhì)勘查。分析了礦體的數(shù)量、形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、分布范圍和賦存規(guī)律,基本查明了礦石質(zhì)量特征。
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貴州某螢石選礦廠通過增加洗泥、先浮硫再浮螢石等工藝技術(shù)流程,較好地解決了該廠長期以來品位不高、回收率低等問題。新工藝流程在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用后,獲得了精礦品位95.25%、回收率91.68%的好指標,同時生產(chǎn)成本降低,取得了較好的經(jīng)濟效益。
學(xué)科:礦床地質(zhì)學(xué)
詞目:螢石礦床
英文:fluorite deposit
釋文:可開采以選取螢石的礦床。礦床的成因類型有六種:①沉積型螢石礦床,產(chǎn)于震旦紀或二疊紀的陸緣海中,系火山物質(zhì)與碳酸鹽物質(zhì)同時沉積成礦,有的疊加有后期熱液重熔改造作用。螢石沉積具多旋回性。礦層長幾百米,延深幾百米,厚幾米。礦石為含螢石的碳酸鹽巖,呈細粒狀或糖粒狀,含氟化鈣(CaF2)60%~70%,有時還有鉛鋅硫化物、鎢錫銦多金屬礦與之伴生。如河南方城、內(nèi)蒙古四子王旗蘇莫查干傲包螢石礦床。②熱液充填型螢石礦床,產(chǎn)弧后巖漿帶或其繼承性地區(qū),系低溫熱液溶濾吸取途經(jīng)的圍巖中的F-、Ca ,在構(gòu)造裂隙中充填成礦。如浙江武義楊家、江西永豐南坑、山東蓬萊巨山溝、河南信陽尖山、甘肅金塔神螺山螢石礦床。③偉晶巖型螢石礦床,螢石產(chǎn)在偉晶巖或其所含的晶洞、礦巢或礦囊內(nèi),與石英、長石共生,其中常有光學(xué)螢石。如美國蒙大拿州的卡斯太爾螢石礦床。④矽卡巖型螢石礦床,礦體產(chǎn)于花崗巖與石灰?guī)r的外接觸帶上,螢石呈浸染狀分布于矽卡巖中,伴生礦物有錫石、白鎢礦、黃銅礦和閃鋅礦。如日本的Kusaiban螢石礦床。⑤第四紀火山湖沉積型螢石礦床,螢石呈浸染狀散布在未固結(jié)的堿性火山灰與粘土質(zhì)沉積物中,共生有重晶石、磷灰石、方解石、白云石和蛋白石。如意大利羅馬北部的螢石礦床、肯尼亞馬加迪湖螢石礦床。⑥風(fēng)化殘積型螢石礦床,螢石在風(fēng)化殼的粘土和砂層中富集成礦。常產(chǎn)在其他類型螢石礦床的附近。如美國伊利諾伊和肯塔基州螢石礦床、法國莫方螢石礦床。在中國僅發(fā)現(xiàn)前兩種。螢石主要作冶煉用的助熔劑和制取氫氟酸的原料,另外可作砂輪的粘合材料和電焊條涂料,個別的可作棱鏡和透鏡材料、激光儀器材料、工藝雕刻材料。
熱液充填型脈狀礦床
這類礦床斌存于各種硅酸鹽類巖石中,如砂巖、花崗巖和片麻巖等。成礦方式以充填為主,礦休產(chǎn)于各種開放性裂隙內(nèi),形伏復(fù)雜,儲量多為中小型.常見的礦床類型有石英一螢石型、硫化物石英螢石型等,內(nèi)蒙古螢石礦床多屬此類型.
交代型層狀黃石礦床
這類礦床多賦存于碳酸鹽巖石中,成礦方式以交代為主,礦體呈層狀和似層狀,礦床規(guī)模大.美國的伊利諾斯州,以及墨西哥、南非、酉班牙等地都有這類礦床。
碳酸鹽城性雜宕中的勞石礦床
這是一神最有遠景的新的螢石礦床類型,南非、納來比亞、印度、蘇聯(lián)等國均有發(fā)現(xiàn).
我國的螢石礦床類型比較齊全,多數(shù)為充填礦床,交代型和伴生硫化礦螢石礦床次之.我國的螢石礦床富礦較少、僅占全園螢石總儲量的6%。
富礦多分布在湖北、浙江、內(nèi)蒙古等地。 2100433B
項目進行了坑西礦區(qū)螢石礦勘探,詳細查明了礦區(qū)地層、構(gòu)造、碎斑熔巖體及脈巖的基本特征及分布規(guī)律;詳細查明了區(qū)內(nèi)坑西螢石礦體(Ⅰ號) 630m之上(首采塊段)的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、空間分布特征及礦石質(zhì)量,基本查明了坑西螢石礦體(Ⅰ號) 630m之下礦體、里天坪螢石礦體(Ⅱ號)、岙頭螢石礦體(Ⅲ號)及范山螢石礦體(Ⅳ號)的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、空間分布特征及礦石質(zhì)量。詳細查明了螢石礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、螢石粒度及其與石英的嵌布關(guān)系、品位變化特征和礦石自然類型?;静槊髁说V區(qū)水工環(huán)地質(zhì)條件,已控礦體位于侵蝕基準面以上,水文地質(zhì)條件為“簡單-中等”類型,工程地質(zhì)條件為“中等”類型,礦床開采對礦山自然生態(tài)環(huán)境影響較小。本次1/10000水文、工程、環(huán)境地質(zhì)修測10.56km2,1/2000地質(zhì)修測2.85km2,槽探670m3,坑探3796m鉆探585.90m,各類樣品測試1131件,礦石選礦試驗樣1件。經(jīng)檢查,總體質(zhì)量較好。礦區(qū)各項地質(zhì)工作質(zhì)量基本符合規(guī)范要求,基本分析樣的內(nèi)、外檢樣品數(shù)量符合要求,檢驗結(jié)果合格率均為100%。 原礦CaF2品位41.36%,經(jīng)采用一段磨礦、一粗一掃六精浮選流程選礦,磨礦細度-200目80%時,可獲得產(chǎn)率35.91%,CaF2品位97.44%的螢石精礦,選礦回收率87.65%,礦石浮選性能尚好。項目對礦床開發(fā)經(jīng)濟意義進行了可行性研究,為下一步礦山建設(shè)工作提供了充分的依據(jù)。 2100433B