螢石在現(xiàn)代社會的用途非常廣泛,隨著科學技術(shù)的進步,應(yīng)用前景越來越廣闊。就目前而言,螢石主要用于冶金、化工和建材三大行業(yè),其次用于輕工、光學、雕刻和國防工業(yè)。因此,根據(jù)用途要求,目前我國錳礦產(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、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。冶煉用錳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GB8216-17《螢石塊礦》執(zhí)行。
(二)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。
(三)化學工業(yè)
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。
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。
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。
因螢石在光學上具有低色散、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)量的光學元件。對光學螢石的技術(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15mm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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