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萤石用在什么行业(萤石主要用于)

萤石用在什么行业(萤石主要用于) 萤石的应用领域分析

在世界范围内,近年来,萤石产品的需求相对平衡,并适度增长。根据美国地质调查局的数据,全球萤石需求年增长率为2.2%,氢氟酸需求年增长率为10%。从应用领域看,萤石在欧美主要用于氟化工业。中国的主要消费结构大致如下:化学工业29.4%,冶金工业20.6%,水泥和玻璃工业40.0%,其他10%。

化学生产线

天然萤石主要用于生产无水氟化氢,人工氟化钙可以有效替代天然萤石。目前,我国氟化氢的生产主要采用萤石-硫酸路线,主要来源于生产实践经验和国外引进技术。主要反应式:caf 2+h2so 4→r;2HF+caso 4 & Delta;RHm(298.15K)=-56.1焦耳/摩尔。在该方法中,首先将氟化钙干燥并储存,计量加入预反应器中,将硫酸铵计量加入预反应器中,在反应器中发生化学反应产生氟化氢气体。然后固体进入间接加热的回转窑继续反应,使未反应的氟化钙与硫酸充分反应。反应产生的氟化氢气体含有大量粉尘、水分等杂质,需要在洗涤塔中用硫酸洗涤,冷却后转化为氟化氢液体。液体经过精馏塔和脱气塔,进一步除去液体中含有的少量杂质,如SO42- 2、SiF4-、H2SO4、H2O和惰性气体。净化后的液体为氟化氢液体,分析后可作为产品出售。

无水氟化氢可用于铝工业,生产氟化铝、氟化钠等。也是有机化工的基础原料。它与氯化物反应制备低毒、化学稳定性高的氯氟烃和碳氟化合物,可用作制冷剂、发泡剂、灭火剂、荧光染料、含氟化合物液晶等的中间体。

化学工业对氟化钙的质量要求很高。一般要求氟化钙纯度在93%~98%,严格限制二氧化硅、碳酸钙等有害杂质。

冶金工业

在冶金工业中,氟化钙可用作金属冶炼工业的助溶剂。其主要作用是降低炉渣的熔点,增加熔体的流动性,使炉渣易于与金属分离,去除冶炼炉中的硫、磷、硅等有害杂质,进而增强钢铁产品的延展性和抗拉强度。广泛应用于碱性平炉炼钢、碱性氧气顶炉炼钢和电路炼钢。此外,在冶炼一些铁合金、提炼铜、铅、锌、镁、铸铁的过程中,都需要加入氟化钙。

冶金行业使用的萤石矿一般呈块状,粒度5 ~ 60 mm,要求氟化钙纯度高于65%,对二氧化硅、硫、磷等杂质有严格要求。一般情况下,硫和磷的质量分数不应分别高于0.3%和0.08%。近年来,炼钢工业对萤石中氟化钙含量的要求也相应提高,并加工成球状。不同国家、不同炉型、不同造渣方式的硅酸钙氟单耗不同。

建筑材料工业

氟化钙在建材工业中居第二位,主要用于生产玻璃、陶瓷和水泥。在玻璃制造行业中,为了促进玻璃原料的熔化,往往加入一定量的氟化钙作为助溶剂。不同的玻璃需要不同量的氟化钙。一般氟化钙质量分数大于80%,氧化铁质量分数小于0.2%。在陶瓷制造业中,氟化钙主要用作瓷釉,可以帮助着色和溶解。比如在彩瓷釉料中加入氟化钙,可以使生产出的陶瓷光亮,其用量为10%~20%(质量分数)。在水泥生产行业中,经常添加氟化钙来降低炉料的烧结温度,降低燃料消耗,增强熟料在烧结过程中的液体粘度,促进硅酸钙的形成。氟化钙作为矿化剂,在水泥生产中用量较少,一般为0.8%~5%(质量分数),质量要求不高,对杂质没有特殊限制。质量分数大于40%。在建材行业,由于用途不同,对氟化钙的数量和质量要求也不同。

光场

光学氟化钙有时来自天然晶体,但更多的是人工培养的晶体。氟化钙晶体作为一种优良的光学材料,早已被业内人士所认可,广泛应用于紫外、近红外和可见消色差设计。

氟化钙晶体因其在深紫外准分子激光光刻中的潜在应用前景而备受关注。氟化钙单晶因其优异的紫外透过率、高的抗激光损伤阈值、低的应力双折射和高的折射率均匀性,成为研究深紫外准分子激光光刻的最佳可选材料。此外,氟化钙晶体是许多早期固体激光器的基质材料,这是由于其熔点低,易于生长成更大的晶体,透光率高。随着研究工作的深入和拓展以及晶体生长技术的提高,CaF2基质激光晶体仍然在许多领域发挥着自己的优势。

在光学领域的应用中,对氟化钙的质量要求很高,氟化钙的质量分数一般在97%以上。对于一些精度较高的精密光学仪器,氟化钙的质量分数一般在99%以上。

 
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