ПЛАВИКОВЫЙ ШПАТ (ФЛЮОРИТ) находит широкое применение в металлургическом и промышленном производстве.
В промышленности для производства:
- стекла и оптических линз,
- стекловолокна,
- стеклянных термостойких труб,
- фторидов,
- фтористых солей,
- безводного фтористого водорода
- сварочных электродов
- порошковой проволоки,
- плавиковой кислоты,
- высококачественных силикатных эмалей.
В металлургии:
- для разжижения шлаков (флюсы),
- с целью понижения температуры плавления металлов,
- производстве электролитического алюминия.
ПЛАВИКОВЫЙ ШПАТ (ФЛЮОРИТ) — минерал, фторид кальция, CaF2; встречается в виде сплошных зернистых масс, нередко с зональной окраской, реже кубических или октаэдрических кристаллов.
Цвет ПЛАВИКОВОГО ШПАТА очень разнообразный: бесцветный, белый, желтый, оранжевый, красный, бурый, зеленый, зеленовато-голубой, фиолетово-синий, серый, пурпурный, синевато-черный, розовый, малиновый.
Окраска связана с примесями хлора, железа, урана, лантаноидов или дефектами кристаллической структуры, термически неустойчива; при нагревании изменяется или исчезает. Твердость 4, минерал хрупкий.
ПЛАВИКОВЫЙ ШПАТ (ФЛЮОРИТ) — мягкий поделочный камень, известен и используется с древности для изготовления чаш флаконов вазочек и других сосудов.
Из ФЛЮОРИТА сине-фиолетового цвета, добывавшегося в Англии и названного горняками «Синем Джоном», вырезали вазы, подсвешники, пепельницы, шкатулки. Иногда ФЛЮОРИТ выдавался (или принимался последующими поколениями) за более ценный материал.
В настоящее время ФЛЮОРИТ используется в металлургии как плавень, чистые образцы идут на изготовление оптики, прозрачной для инфракрасных лучей; как поделочный камень применяется мало. Назван от латинского «Fluo» — течь, т.к. было замечено, что руда, плавящаяся с флюоритом более текуча, чем без него.
Цвет плавикового шпата очень разнообразный: бесцветный, белый, желтый, оранжевый, красный, бурый, зеленый, зеленовато-голубой, фиолетово-синий, серый, пурпурный, синевато-черный, розовый, малиновый.
Окраска связана с примесями хлора, железа, урана, лантаноидов или дефектами кристаллической структуры, термически неустойчива; при нагревании изменяется или исчезает. Твердость 4, минерал хрупкий.
Основное потребление добываемого плавикового шпата в мире приходится на производство безводного фтористого водорода и плавиковой кислоты, используемых для получения более сложных химических соединений на основе фтора. Мировое потребление плавиковой кислоты уже достигло уровня 650 тыс. т в год и продолжает расти...
Плавиковый шпат или флюорит, минерал CaF2. Иногда содержит примеси Y (от 15 до 40%; иттрофлюорит), РЗЭ, Mn, Sr (до десятых долей %). Плотность 3180-3200 кг/м3. Твердость по минералогической шкале 4.
Кристаллическая структура ионного типа; катионьг Ca2+ образуют плотнейшую кубическую упаковку, все тетраэдрическую пустоты которой заняты ионами F- (см. Кальция фторид, Кристаллическая структура). Встречается в виде кубическую или октаэдрическую кристаллов, зернистых или сплошных агрегатов. Окраска разнообразная: от фиолетовой до черной, желтая, голубая, зеленая, пурпурная и др.. Бывает и бесцветным; часто полихромный. Ярко флуоресцирует в УФ-лучах (цвет зависит от примесей РЗЭ). Наблюдается также термолюминесценция. Ф.- распространенный минерал, встречается главным образом в гидротермально-метасоматических месторождениях, залегающих среди карбонатных пород (чаще всего известняков), иногда в осадочных породах.
Флюорит - исходное сырье для получения фтористоводородной кислоты (HF) и криолита Na3AlF6, используемого в алюминиевой промышленности; флюс в черной и цветной металлургии; компонент стекол, эмалей, глазурей.
Основное потребление добываемого плавикового шпата в мире приходится на производство безводного фтористого водорода и плавиковой кислоты, используемых для получения более сложных химических соединений на основе фтора (в первую очередь - криолита и фтористого алюминия), фторпроизводных углеводородов, фреонов и фторопластов (применяемых для производства специальных пластмассовых изделий - тефлона и др.). Мировое потребление плавиковой кислоты уже достигло уровня 650 тыс. т в год и продолжает расти. Для производства HF используются наиболее качественные сорта плавикошпатовых концентратов - содержащих свыше 92% CaF2, а для изготовления безводного фтористого водорода - самые высококачественные концентраты - свыше 97% CaF2.
На втором месте потребления флюорита - использование собственно плавиковошпатового продукта в качестве флюса в черной металлургии. Металлургические сорта флюоритового продукта должны содержать свыше 65% CaF2, но их технические условия применения определяют обязательную большую размерность кусков флюорита (доля кусков менее 50 мм - менее 10%). Достичь необходимую чистоту сырья при достаточно значительной кусковатости флюоритового материала - довольно трудная задача и металлургические сорта плавикового шпата являются довольно дефицитным сырьем. Большая же часть предлагаемого к реализации плавикошпатового концентрата мелкоразмерная. Для увеличения размерности кусков применяются окомкование и брикетирование плавиковошпатовых концентратов, но это приводит к увеличению себестоимости товарного продукта.
Третье по значимости направление использования плавикового шпата - в качестве компонента присадок сварочных электродов, повышающих прочность и качество сварочных швов. Для производства высококачественных сварочных материалов к плавикошпатовому сырью используется малоразмерный гравитационный и флотационный флюоритовые концентраты, но при этом предъявляются очень жесткие требования по содержанию вредных примесей: S - менее 0,1%, P - менее 0,1%. Природные разновидности флюоритовых руд с низким содержание серы довольно редки и получение качественного электродного концентрата иногда просто невозможно.
Из других областей использования фтора следует отметить:
- в атомной промышленности - для получения тетрафторида урана (UF4) - промежуточного продукта при обогащении и регенерации ядерного топлива;
- при варке стекла (для снижения температур плавления и повышения прозрачности) и эмалей (для снижения температур плавления и придания окраски);
- в цементной промышленности - для снижения температуры обжига клинкерной смеси и повышения качества цемента;
- пропитка древесины раствором NaF для предохранения деревянных изделий от гниения;
- для растворения и травления плавиковой кислотой металлов и стекла;
- кислотная обработка стволов нефтяных скважин с целью повышения извлечения нефти.