NộI Dung
- Fluorite là gì?
- Tính chất vật lý của Fluorite
- Huỳnh quang
- Xảy ra Fluorite
- Công dụng của Fluorite
- Sản xuất fluorit tại Hoa Kỳ
Fluorite: Bức ảnh này cho thấy một số tinh thể fluorit hình khối màu xanh tuyệt đẹp với các tinh thể pyrite thỉnh thoảng trên mặt. Fluorite thường được tìm thấy dưới dạng tinh thể khối, nhưng tinh thể màu xanh là không bình thường. Màu xanh có thể được gây ra bởi một lượng yttri thay thế cho canxi trong cấu trúc tinh thể fluorite. Ảnh của Giovanni DallOrto, được sử dụng ở đây theo giấy phép Creative Commons.
Sự phân tách fluorit: Fluorite là khoáng chất phổ biến duy nhất có bốn hướng phân tách hoàn hảo. Sự phân tách hoàn hảo này kết hợp với cấu trúc tinh thể đẳng cự khoáng sản thường xuyên khiến nó phân tách thành các khối bát diện hoàn hảo như được hiển thị ở đây. Những mẫu vật này cũng cho thấy màu tím và màu vàng đặc trưng của fluorite. Ảnh của Hannes Grobe, được sử dụng ở đây theo giấy phép Creative Commons.
Fluorite là gì?
Fluorite là một khoáng chất công nghiệp quan trọng bao gồm canxi và flo (CaF2). Nó được sử dụng trong nhiều quá trình hóa học, luyện kim và gốm. Mẫu vật có độ hoành tráng và màu sắc đặc biệt được cắt thành đá quý hoặc được sử dụng để làm đồ vật trang trí.
Fluorite được lắng đọng trong tĩnh mạch bởi các quá trình thủy nhiệt. Trong các loại đá này, nó thường xuất hiện dưới dạng khoáng vật gangue liên kết với quặng kim loại. Fluorite cũng được tìm thấy trong các khe nứt và lỗ hổng của một số đá vôi và dolomit. Nó là một khoáng chất hình thành đá rất phổ biến được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới. Trong ngành công nghiệp khai thác, fluorite thường được gọi là "fluorit".
Tính chất vật lý của Fluorite
Fluorite rất dễ xác định nếu bạn xem xét sự phân tách, độ cứng và trọng lượng riêng. Đây là khoáng chất phổ biến duy nhất có bốn hướng phân tách hoàn hảo, thường vỡ thành các mảnh với hình dạng của một khối tám mặt. Nó cũng là khoáng chất được sử dụng cho độ cứng bốn trong Thang độ cứng Mohs. Cuối cùng, nó có trọng lượng riêng là 3,2, cao hơn đáng kể so với hầu hết các khoáng chất khác.
Mặc dù màu sắc không phải là một đặc tính đáng tin cậy để nhận dạng khoáng sản, sự xuất hiện trong suốt của màu tím, xanh lục và vàng trong suốt của fluorite là một đầu mối trực quan ngay lập tức cho khoáng sản.
Fluorit huỳnh quang: Mẫu vật được đánh bóng bằng fluorite trong ánh sáng bình thường (trên cùng) và dưới ánh sáng cực tím sóng ngắn (phía dưới). Sự phát huỳnh quang dường như có liên quan đến màu sắc và cấu trúc dải của các khoáng chất trong ánh sáng đơn giản.
Huỳnh quang
Năm 1852, George Gabriel Stokes đã phát hiện ra khả năng mẫu vật của fluorite tạo ra ánh sáng màu xanh lam khi được chiếu sáng bằng ánh sáng, theo lời ông là "vượt ra khỏi đầu tím của quang phổ". Ông gọi hiện tượng này là "huỳnh quang" sau khoáng chất fluorit. Tên này đã được chấp nhận rộng rãi trong khoáng vật học, đá quý, sinh học, quang học, chiếu sáng thương mại và nhiều lĩnh vực khác. (Xem cặp ảnh để biết ví dụ về huỳnh quang fluorite trong đá bị vỡ.)
Fluorite thường phát sáng màu xanh tím dưới tia cực tím sóng ngắn và tia cực tím sóng dài. Một số mẫu vật được biết là phát sáng màu kem hoặc màu trắng. Nhiều mẫu vật không phát huỳnh quang. Sự phát huỳnh quang trong fluorite được cho là gây ra khi một lượng dấu vết của yttri, europium, samarium hoặc các yếu tố khác thay thế cho canxi trong cấu trúc khoáng chất fluorite.
Khối lượng tinh thể fluorit: Một cụm tinh thể fluorite ấn tượng từ mỏ Berbes, Ribadesella, Asturias, Tây Ban Nha. Mẫu vật và ảnh của Arkenstone / www.iRocks.com.
Xảy ra Fluorite
Hầu hết fluorite xảy ra dưới dạng trám tĩnh mạch trong đá đã bị hoạt động thủy nhiệt. Những tĩnh mạch này thường chứa quặng kim loại có thể bao gồm sunfua thiếc, bạc, chì, kẽm, đồng và các kim loại khác.
Fluorite cũng được tìm thấy trong các khe nứt và vugs của một số đá vôi và dolomit. Fluorite có thể là khối lớn, dạng hạt, hoặc euhoral như bát diện hoặc khối tinh thể. Fluorite là một khoáng chất phổ biến trong đá thủy nhiệt và cacbonat trên toàn thế giới.
Tế bào đơn vị Fluorite: Hình minh họa cho thấy kích thước và vị trí tương đối của các ion flo và canxi trong tế bào đơn vị isometric của fluorite. Hình ảnh phạm vi công cộng của Stewah-bmm27.
Sản phẩm florua: Hầu hết mọi người đều quen thuộc với các sản phẩm fluoride được sử dụng trong phòng ngừa sâu răng. Fluoride được thêm vào nước uống như một liệu pháp fluoride toàn thân và được thêm vào kem đánh răng, nước súc miệng và nước súc miệng như một liệu pháp fluoride tại chỗ. Những sử dụng fluoride đã gây tranh cãi.
Cách tốt nhất để tìm hiểu về khoáng sản là nghiên cứu với một bộ sưu tập các mẫu vật nhỏ mà bạn có thể xử lý, kiểm tra và quan sát các thuộc tính của chúng. Bộ sưu tập khoáng sản rẻ tiền có sẵn trong Cửa hàng.
Đá quý fluorit: Fluorite có thể là một viên đá quý đẹp khi mài mặt. Nó chủ yếu là một loại đá quý cho các nhà sưu tập vì nó có độ cứng 4 trên thang Mohs và vì nó dễ dàng tách ra theo bốn hướng.
Công dụng của Fluorite
Fluorite có nhiều cách sử dụng. Việc sử dụng chính là trong các ngành công nghiệp luyện kim, gốm sứ và hóa chất; tuy nhiên, quang học, lapidary và sử dụng khác cũng rất quan trọng.
Fluorspar, tên được sử dụng cho fluorite khi nó được bán dưới dạng vật liệu rời hoặc ở dạng chế biến, được bán ở ba loại khác nhau (axit, gốm và luyện kim).
Fluorpar cấp axitFluorpar cấp axit là một vật liệu có độ tinh khiết cao được sử dụng bởi ngành công nghiệp hóa chất. Nó chứa hơn 97% CaF2. Hầu hết các fluorit được tiêu thụ ở Hoa Kỳ là loại axit ngay cả khi nó được sử dụng trong các ứng dụng cấp thấp hơn. Nó được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp hóa chất để sản xuất axit hydrofluoric (HF). HF sau đó được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm bao gồm: hóa chất fluorocarbon, chất thổi bọt, chất làm lạnh và nhiều loại hóa chất fluoride.
Lớp Fluorpar gốmFluorpar cấp gốm chứa từ 85% đến 96% CaF2. Phần lớn vật liệu này được sử dụng trong sản xuất thủy tinh, gốm sứ và men đặc biệt. Fluorspar được sử dụng để chế tạo men và xử lý bề mặt tạo ra bề mặt bóng cứng, bề mặt màu trắng đục và một số hình dạng khác làm cho vật kính tiêu dùng hấp dẫn hơn hoặc bền hơn. Bề mặt nấu chống dính được gọi là Teflon được chế tạo bằng flo có nguồn gốc từ fluorite.
Lớp luyện kim FluorparFluorpar cấp luyện kim chứa từ 60 đến 85% CaF2. Phần lớn vật liệu này được sử dụng trong sản xuất sắt, thép và các kim loại khác. Fluorpar có thể phục vụ như một chất trợ giúp loại bỏ các tạp chất như lưu huỳnh và phốt pho từ kim loại nóng chảy và cải thiện tính lưu động của xỉ. Từ 20 đến 60 pound fluorit được sử dụng cho mỗi tấn kim loại được sản xuất. Ở Hoa Kỳ, nhiều nhà sản xuất kim loại sử dụng fluorit vượt quá cấp luyện kim.
Quang học FluoriteMẫu vật của fluorite với độ trong quang học đặc biệt đã được sử dụng làm thấu kính. Fluorite có chỉ số khúc xạ rất thấp và độ phân tán rất thấp. Hai đặc điểm này cho phép ống kính tạo ra hình ảnh cực kỳ sắc nét. Ngày nay, thay vì sử dụng các tinh thể fluorite tự nhiên để sản xuất các thấu kính này, fluorite có độ tinh khiết cao được nấu chảy và kết hợp với các vật liệu khác để tạo ra các thấu kính "fluorite" tổng hợp có chất lượng cao hơn. Những ống kính này được sử dụng trong các thiết bị quang học như kính hiển vi, kính viễn vọng và máy ảnh.
Lapidary cấp FluoriteMẫu vật của fluorite với màu sắc và độ trong đặc biệt thường được sử dụng bởi những người thợ mộc để cắt đá quý và làm đồ vật trang trí. Mẫu vật chất lượng cao của fluorite tạo ra những viên đá mặt đẹp; tuy nhiên, khoáng chất rất mềm và dễ phân tách đến nỗi những viên đá này được bán dưới dạng mẫu vật sưu tập hoặc được sử dụng trong đồ trang sức sẽ không bị va đập hoặc mài mòn. Fluorite cũng được cắt và chạm khắc vào các vật trang trí như tượng nhỏ và bình hoa. Chúng thường được xử lý bằng một lớp phủ hoặc ngâm tẩm để tăng cường sự ổn định của chúng và bảo vệ chúng khỏi trầy xước.
Băng keo fluorit: Những mảnh fluorite đầy màu sắc có thể được cắt thành những chiếc móc sắt xinh đẹp và các vật trang trí khác. Tuy nhiên, vì độ cứng thấp và độ phân tách hoàn hảo, nó không phù hợp cho nhiều mục đích.
Sản xuất fluorit tại Hoa Kỳ
Tiền gửi của fluorite có thể khai thác tồn tại ở Hoa Kỳ; tuy nhiên, gần như toàn bộ fluorite tiêu thụ ở Hoa Kỳ được nhập khẩu. Các quốc gia chính cung cấp fluorite cho Hoa Kỳ vào năm 2011 là Trung Quốc, Mexico, Mông Cổ và Nam Phi. Tất cả fluorite này được nhập khẩu vì chi phí sản xuất tại Hoa Kỳ quá cao nên nguyên liệu có thể được sản xuất ở các quốc gia khác này và vận chuyển trực tiếp đến khách hàng ở Hoa Kỳ với chi phí thấp hơn.
Vào năm 2011, một số công ty đã sản xuất và bán fluorite tổng hợp như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất axit photphoric, chế biến dầu mỏ hoặc chế biến uranium. Một nhà sản xuất đá vôi ở Illinois cũng đang phục hồi và bán một lượng nhỏ fluorite từ mỏ đá của họ. Công ty đó đang phát triển một mỏ khai thác ngầm để khai thác một lượng lớn fluorite mà họ hy vọng sẽ được sản xuất vào năm 2013.