螢石化學加工

螢石化學加工是最主要的含氟礦物，主要用作冶金工業的助熔劑，是無機鹽工業的重要原料。用化學方法可將螢石加工成一系列氟化合物。，墨西哥為1.12Mt，是世界上最大的螢石生產國，其次是蘇聯、中國、泰國、蒙古。

基本介紹

• 中文名：螢石化學加工
• 類型：化學加工
• 螢石又稱：氟石
• 作用：用作冶金工業的助熔劑

產品簡介

螢石又稱氟石（見彩圖），是最主要的含氟礦物,主要用作冶金工業的助熔劑,是無機鹽工業的重要原料。用化學方法可將螢石加工成一系列氟化合物（圖1）。 　世界螢石礦的總儲量約368Mt（不包括中國）,南非為120Mt,居世界首位，中國居世界第二位。1981年世界螢石的總開採量為4.99Mt，墨西哥為1.12Mt，是世界上最大的螢石生產國，其次是蘇聯、中國、泰國、蒙古。
不同工業對螢石的質量要求不同。以螢石中氟化鈣含量（%）計，冶金級為80～85，化學級為97，陶瓷級為85～96。約1/4的螢石用於化學工業。

加工方法

螢石化學加工採用硫酸分解法,首先製得母體產品氫氟酸，由氫氟酸可製取一系列氟化合物(圖2)。將螢石粉與98%的濃硫酸按1:1.2～1.3的比例混合後,送入迴轉窯內進行反應,窯內氣相溫度約280°C，反應式為：

CaF2+H2SO4─→2HF+CaSO4

生成的氟化氫氣體中含有少量的硫酸、水分及粉塵，需經粗餾塔除去。其他雜質如四氟化矽、二氧化硫經脫氣塔與氟化氫分離，脫氣塔將40°C左右的氟化氫氣體冷凝收集於塔底，未被冷凝的四氟化矽、二氧化硫從塔頂逸出。為製備95%以上的無水氟化氫，需進一步精製，有乾法和濕法兩種。乾法是將冷凝的氟化氫在30～40°C下進行蒸餾，控制塔頂溫度約20°C。濕法是用水吸收氟化氫氣體後，再進行蒸餾。濕法因設備腐蝕嚴重，工業上採用較少。
在螢石化學加工中應儘量選用含矽量低的礦石原料，以減少四氟化矽的生成。對礦石應進行乾燥並保證硫酸濃度,使反應在無水條件下進行,以降低設備的腐蝕。此外，還應控制適當的硫酸和螢石比例、採用預混合器減輕硫酸鈣的“粘壁”現象。元素氟和氟化合物是有劇毒及強腐蝕性的物質，因此要採用密閉式裝置操作，使用時應注意安全防護，密閉貯存。

產品用途

氫氟酸是用量最大的氟化物。元素氟主要用於製取無機氟化物，如六氟化硫、氟化溴、三氟化硼、五氟化碘等。氟化溴、五氟化碘可用作火箭燃料的氧化劑。氟磺酸用作聚合、同分異構化和烷基化過程的催化劑。氟鋁酸鈉(俗稱冰晶石)、氟化鋁、氟化鈉在冶金、焊接中用作助熔劑。在電鍍工業中使用氟硼酸（電鍍鉑、製造鋁反射鏡）和氟矽酸(精煉鉛、鍍鉛和鍍鉻)。在金、銀焊接的焊劑中使用氟化鉀或氟硼酸鉀。氟矽酸鈉用於加速玻璃熔煉和製造乳白玻璃、毛玻璃等，在洗滌織物時用來除去殘餘鹼和未反應的漂白劑。氟矽酸鹽和氟化鎂在水泥生產中用作硬化劑，在陶瓷、玻璃及煉鎂工業中用作助熔劑。氟化銨用於蝕刻玻璃。氟矽酸鎂（或鋅）用於磚石建築物表面和鋼筋混凝土的防風化處理。氟化鉻在紡織工業中用作媒染劑。氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化鋅，以及鈉、鎂、鋅的氟矽酸鹽均可作為木材的防腐劑。可溶性氟化物和氟矽酸鹽可用作殺蟲劑、殺鼠劑。氟化銀、氟化銻、氟化鋅、氟化硼是催化劑。