Флюорит и плавиковый шпат: минеральные использования и свойства

Содержание

• Что такое флюорит?
• Физические свойства флюорита
• флуоресценция
• Возникновение флюорита
• Использование флюорита
• Производство флюорита в США

Флюорит: Эта фотография показывает несколько красивых синих кубических кристаллов флюорита со случайными кристаллами пирита на их лицах. Флюорит обычно встречается в виде кубических кристаллов, но синие кристаллы необычны. Синий цвет может быть вызван следовыми количествами иттрия, замещающими кальций в кристаллической структуре флюорита. Фото Джованни ДаллОрто, используется здесь по лицензии Creative Commons.

Расщепление флюорита: Флюорит является единственным распространенным минералом с четырьмя направлениями идеального расщепления. Это идеальное расщепление в сочетании с изометрической кристаллической структурой минералов часто заставляет его расщепляться в идеальные октаэдры, как показано здесь. Эти образцы также показывают фиолетовый и желтый цвета, которые являются типичными для флюорита. Фотография Ханнеса Гроба, используется здесь по лицензии Creative Commons.

Что такое флюорит?

Флюорит является важным промышленным минералом, состоящим из кальция и фтора (CaF₂). Он используется в различных химических, металлургических и керамических процессах. Образцы с исключительной диафрагмой и цветом режутся на драгоценные камни или используются для изготовления декоративных предметов.

Флюорит откладывается в жилах гидротермальными процессами. В этих породах он часто встречается как минерал породы, связанный с металлическими рудами. Флюорит также обнаружен в трещинах и полостях некоторых известняков и доломитов. Это очень распространенный породообразующий минерал, найденный во многих частях мира. В горнодобывающей промышленности флюорит часто называют «плавиковым шпатом».

Физические свойства флюорита

Флюорит очень легко определить, если учесть расщепление, твердость и удельный вес. Это единственный распространенный минерал, который имеет четыре направления идеального расщепления, часто разбиваясь на кусочки в форме октаэдра. Это также минерал, используемый для твердости четыре в шкале твердости Мооса. Наконец, его удельный вес составляет 3,2, что заметно выше, чем у большинства других минералов.

Хотя цвет не является надежным свойством для идентификации минерала, характерный пурпурный, зеленый и желтый полупрозрачно-прозрачный вид флюорита является непосредственной визуальной подсказкой для минерала.

Флюоресцентный флюорит: Отполированные образцы флюорита при нормальном освещении (вверху) и под коротковолновым ультрафиолетовым излучением (внизу). Флуоресценция, по-видимому, связана с цветом и полосатой структурой минералов при обычном освещении.

флуоресценция

В 1852 году Джордж Габриэль Стоукс обнаружил способность образцов флюорита производить голубое свечение при освещении светом, который, по его словам, находился «за пределами фиолетового конца спектра». Он назвал это явление «флуоресценцией» в честь минерального флюорита. Имя получило широкое признание в минералогии, геммологии, биологии, оптике, коммерческом освещении и многих других областях. (См. Фото пару для примера флуоресценции флюорита в упавших камнях.)

Флюорит обычно светится сине-фиолетовым цветом под коротковолновым ультрафиолетовым и длинноволновым ультрафиолетовым излучением. Известно, что некоторые экземпляры светятся кремовым или белым цветом. Многие образцы не флуоресцируют. Считается, что флуоресценция во флюорите возникает, когда в минеральной структуре флюорита кальций замещают следовые количества иттрия, европия, самария или других элементов.

Кристаллическая масса флюорита: Впечатляющий кластер кристаллов флюорита из рудника Бербес, Рибадеселья, Астурия, Испания. Образец и фотография от Arkenstone / www.iRocks.com.

Возникновение флюорита

Большая часть флюорита встречается в виде венозных пломб в породах, подвергшихся гидротермальной активности. Эти жилы часто содержат металлические руды, которые могут включать сульфиды олова, серебра, свинца, цинка, меди и других металлов.

Флюорит также обнаружен в трещинах и пустотах некоторых известняков и доломитов. Флюорит может быть массивным, зернистым или эуэдрическим в виде октаэдрических или кубических кристаллов. Флюорит является распространенным минералом в гидротермальных и карбонатных породах по всему миру.

Элементарная ячейка флюорита: Иллюстрация, показывающая относительный размер и положение ионов фтора и кальция в изометрической элементарной ячейке флюорита. Общественное достояние, изображение Benjah-bmm27.

Фторидные продукты: Большинство людей знакомы с фторсодержащими продуктами, используемыми для профилактики кариеса. Фтор добавляют в питьевую воду в качестве системной терапии фтором и добавляют в зубные пасты, жидкости для полоскания рта и полоскания зубов в качестве местной терапии фтором. Это использование фтора было спорным.

Лучший способ узнать о минералах - это изучить коллекцию мелких образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать их свойства. Недорогие минеральные коллекции доступны в магазине.

Флюорит драгоценный камень: Флюорит может быть красивым драгоценным камнем при огранке. Это главным образом драгоценный камень для коллекционеров, потому что он имеет твердость 4 по шкале Мооса и потому что он легко расщепляется в четырех направлениях.

Использование флюорита

Флюорит имеет широкий спектр применения. Основное использование в металлургической, керамической и химической промышленности; однако, оптическое, лапидарное и другие применения также важны.

Fluorspar, название, используемое для флюорита, когда он продается как сыпучий материал или в переработанном виде, продается в трех различных сортах (кислотный, керамический и металлургический).

Кислотный плавиковый шпат

Кислотный плавиковый шпат - это материал высокой чистоты, используемый в химической промышленности. Содержит более 97% CaF₂, Большая часть плавикового шпата, потребляемого в Соединенных Штатах, является кислотной, даже если она используется в более низком классе. Он используется в основном в химической промышленности для производства плавиковой кислоты (HF). Затем HF используется для производства различных продуктов, которые включают в себя: фторуглеродные химикаты, пенообразователи, хладагенты и различные фторсодержащие химикаты.

Керамический сорт плавикового шпата

Керамический плавиковый шпат содержит от 85% до 96% CaF₂, Большая часть этого материала используется в производстве специального стекла, керамики и эмалированной посуды. Fluorspar используется для изготовления глазурей и обработки поверхностей, которые создают твердые глянцевые поверхности, опалесцирующие поверхности и ряд других видов, которые делают потребительские стеклянные предметы более привлекательными или более долговечными. Антипригарная варочная поверхность, известная как тефлон, изготовлена ​​с использованием фтора, полученного из флюорита.

Металлургический сорт плавикового шпата

Плавиковый шпат металлургического класса содержит от 60 до 85% CaF₂, Большая часть этого материала используется в производстве железа, стали и других металлов. Плавиковый шпат может служить флюсом, который удаляет такие примеси, как сера и фосфор из расплавленного металла, и улучшает текучесть шлака. Для каждой тонны произведенного металла используется от 20 до 60 фунтов плавикового шпата. В Соединенных Штатах многие производители металлов используют плавиковый шпат, который превышает металлургический сорт.

Оптический Флюорит Сорта

Образцы флюорита с исключительной оптической прозрачностью были использованы в качестве линз. Флюорит имеет очень низкий показатель преломления и очень низкую дисперсию. Эти две характеристики позволяют объективу создавать чрезвычайно четкие изображения. Сегодня вместо изготовления натуральных кристаллов флюорита для изготовления этих линз высокочистый флюорит расплавляется и объединяется с другими материалами для получения синтетических линз «флюорит» еще более высокого качества. Эти линзы используются в оптическом оборудовании, таком как микроскопы, телескопы и камеры.

Лапидарный сорт флюорита

Образцы флюорита с исключительным цветом и прозрачностью часто используются лапидариями для резки драгоценных камней и изготовления декоративных предметов. Высококачественные образцы флюорита делают красивые граненые камни; однако, минерал настолько мягкий и раскалывается так легко, что эти камни либо продаются как образцы для коллекционирования, либо используются в ювелирных изделиях, которые не будут подвергаться удару или истиранию. Флюорит также вырезан и вырезан в декоративные предметы, такие как маленькие статуэтки и вазы. Они часто обрабатываются покрытием или пропиткой для повышения их стабильности и защиты от царапин.

Ленточный флюоритовый кабошон: Разноцветные кусочки флюорита можно нарезать на красивые кабошоны и другие декоративные предметы. Однако из-за его низкой твердости и идеального расщепления он не подходит для многих целей.

Производство флюорита в США

В Соединенных Штатах существуют месторождения добываемого флюорита; однако почти весь потребляемый в Соединенных Штатах флюорит импортируется. Основными странами, которые поставляли флюорит в Соединенные Штаты в 2011 году, были Китай, Мексика, Монголия и Южная Африка. Весь этот флюорит импортируется, потому что производственные затраты в Соединенных Штатах настолько высоки, что материал может быть произведен в этих других странах и отправлен напрямую покупателям в Соединенных Штатах по более низкой цене.

В 2011 году несколько компаний производили и продавали синтетический флюорит как побочный продукт своей деятельности по производству фосфорной кислоты, переработке нефти или переработке урана. Производитель известняка в Иллинойсе также добывал и продавал небольшое количество флюорита из своего карьера. Эта компания разрабатывает подземный рудник для эксплуатации крупного месторождения флюорита, которое, как они надеются, будет запущено в производство в 2013 году.