中國粉體網(wǎng)5月8日訊 從世界范圍看，近幾年螢石產(chǎn)品的需求呈相對平衡、適度增長之勢。據(jù)美國地勘局的資料：全球螢石需求年增長率為2.2%，對氫氟酸需求年增長率達(dá)到10%。從使用領(lǐng)域看，歐美主要將螢石用在氟化工業(yè)上。中國主要消費(fèi)結(jié)構(gòu)大致為：化學(xué)工業(yè)，29.4%、冶金工業(yè)，20.6%、水泥和玻璃工業(yè)，40.0%、其他，10%。
化工行業(yè)
天然螢石主要用于生產(chǎn)無水氟化氫，人造氟化鈣可有效成為天然螢石的替代品。目前中國HF的生產(chǎn)還是以螢石-硫酸路線為主，該方法主要源于生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國外引進(jìn)技術(shù)。主要反應(yīng)式：CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4ΔrHm（298.15 K)=-56.1 J/mol該方法首先將氟化鈣干燥、儲藏，按規(guī)定計(jì)量通入預(yù)反應(yīng)器，硫酸銨規(guī)定計(jì)量加入預(yù)反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氟化氫氣體。隨后固體進(jìn)入間接加熱的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，以使未反應(yīng)完的氟化鈣與硫酸充分反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)出的氟化氫氣體中含有大量的灰塵、水分等雜質(zhì)，需通入洗滌塔用硫酸洗滌，經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)化為氟化氫液體，該液體通入精餾塔和脫氣塔，進(jìn)一步除去液體中含有的少量雜質(zhì)，如SO42-、SiF4-、H2SO4、H2O和惰性氣體等，凈化后的液體即為氟化氫液體，經(jīng)分析合格可作為產(chǎn)品出售。
無水氟化氫可用于制鋁工業(yè)，用來生產(chǎn)氟化鋁、氟化鈉等，同時(shí)也是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料。它通過與氯化物反應(yīng)，制備毒性小、化學(xué)穩(wěn)定性高的氟氯代烴和碳氟化合物，可用作制冷劑、發(fā)泡劑滅火劑、含氟染料、含氟液晶等的中間體。
化學(xué)工業(yè)對氟化鈣的質(zhì)量要求很高，一般要求氟化鈣的純度為93%~98%，對于二氧化硅和碳酸鈣等有害雜質(zhì)要嚴(yán)格限制。
冶金行業(yè)
氟化鈣在冶金工業(yè)中可用作金屬冶煉工業(yè)中的助溶劑，其主要作用是降低礦渣熔點(diǎn)，增加熔融物的流動性，使礦渣易于和金屬分離，排除冶煉爐中硫、磷、硅等有害雜質(zhì)，進(jìn)而增強(qiáng)鋼鐵產(chǎn)品的可鍛性和抗拉強(qiáng)度，廣泛用于堿性平爐煉鋼、堿性氧氣頂爐和電路煉鋼。此外，在冶煉某些鐵合金、精制銅、鉛、鋅、鎂和鑄鐵等過程中也需加入氟化鈣。
冶金工業(yè)中用的螢石礦石一般為塊狀，粒度為5~60 mm，要求氟化鈣的純度大于65%，對二氧化硅、硫和磷等雜質(zhì)都有嚴(yán)格要求，一般要求硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別不得高于0.3%和0.08%。近年來，煉鋼工業(yè)對螢石中氟化鈣含量的要求也相應(yīng)提高，并加工成球形。不同國家、不同爐型和不同的造渣方法中硅氟化鈣原料的單耗也不一樣。
建材行業(yè)
氟化鈣在建材行業(yè)的用量占第二位，主要用于玻璃、陶瓷和水泥的生產(chǎn)中。在玻璃制造工業(yè)中，為了促進(jìn)玻璃原料的熔化，常常加入一定量的氟化鈣作為助溶劑，不同玻璃所需加入量不相同，一般要求氟化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%，氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.2%。在陶瓷制造工業(yè)中，氟化鈣主要用作瓷釉，可起到助色和助溶的作用，例如在有顏色的瓷釉中加入氟化鈣可以使生產(chǎn)出的陶瓷色澤鮮艷，其用量為10%~20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。在水泥生產(chǎn)工業(yè)中，也常常加入氟化鈣來降低爐料的燒結(jié)溫度，減少燃料消耗，增強(qiáng)燒結(jié)時(shí)熟料的液體黏度，促進(jìn)硅酸鈣的形成，氟化鈣作為礦化劑加入水泥生產(chǎn)中的用量較少，一般用量為0.8%~5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），質(zhì)量要求低，對雜質(zhì)沒有特殊限制，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%即可。在建材工業(yè)中，由于用途不同，對氟化鈣的加入量和質(zhì)量要求也各有差別。
光學(xué)領(lǐng)域
光學(xué)級氟化鈣有時(shí)來自天然結(jié)晶，但更多是人工培養(yǎng)的晶體。氟化鈣晶體作為一種優(yōu)異的光學(xué)材料早已為業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可，其在紫外、近紅外以及可見消色差設(shè)計(jì)方面應(yīng)用廣泛。
氟化鈣晶體因在深紫外準(zhǔn)分子激光光刻方面具有潛在的應(yīng)用前景而倍受人們的關(guān)注。由于氟化鈣單晶體紫外透光性能好、抗激光損傷閾值高、應(yīng)力雙折射低及折射率高度均勻，成為當(dāng)前研究深紫外準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)的最佳可選材料。另外氟化鈣晶體是很多早期固體激光器的基質(zhì)材料，這是由于氟化鈣晶體熔點(diǎn)低，易于生長成尺寸較大的晶體，具有高的透過率。隨著研究工作的不斷深入和拓展，以及晶體生長技術(shù)的提高，CaF2基質(zhì)激光晶體仍然在很多領(lǐng)域發(fā)揮著自身的優(yōu)勢。
在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用中，對氟化鈣的質(zhì)量要求非常高，一般要求質(zhì)量分?jǐn)?shù)在97%以上，對于有些更高精度的精密光學(xué)儀器，氟化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般要求在99%以上。
化工行業(yè)
天然螢石主要用于生產(chǎn)無水氟化氫，人造氟化鈣可有效成為天然螢石的替代品。目前中國HF的生產(chǎn)還是以螢石-硫酸路線為主，該方法主要源于生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國外引進(jìn)技術(shù)。主要反應(yīng)式：CaF2+H2SO4→2HF+CaSO4ΔrHm（298.15 K)=-56.1 J/mol該方法首先將氟化鈣干燥、儲藏，按規(guī)定計(jì)量通入預(yù)反應(yīng)器，硫酸銨規(guī)定計(jì)量加入預(yù)反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氟化氫氣體。隨后固體進(jìn)入間接加熱的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，以使未反應(yīng)完的氟化鈣與硫酸充分反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)出的氟化氫氣體中含有大量的灰塵、水分等雜質(zhì)，需通入洗滌塔用硫酸洗滌，經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)化為氟化氫液體，該液體通入精餾塔和脫氣塔，進(jìn)一步除去液體中含有的少量雜質(zhì)，如SO42-、SiF4-、H2SO4、H2O和惰性氣體等，凈化后的液體即為氟化氫液體，經(jīng)分析合格可作為產(chǎn)品出售。
無水氟化氫可用于制鋁工業(yè)，用來生產(chǎn)氟化鋁、氟化鈉等，同時(shí)也是有機(jī)化工的基礎(chǔ)原料。它通過與氯化物反應(yīng)，制備毒性小、化學(xué)穩(wěn)定性高的氟氯代烴和碳氟化合物，可用作制冷劑、發(fā)泡劑滅火劑、含氟染料、含氟液晶等的中間體。
化學(xué)工業(yè)對氟化鈣的質(zhì)量要求很高，一般要求氟化鈣的純度為93%~98%，對于二氧化硅和碳酸鈣等有害雜質(zhì)要嚴(yán)格限制。
冶金行業(yè)
氟化鈣在冶金工業(yè)中可用作金屬冶煉工業(yè)中的助溶劑，其主要作用是降低礦渣熔點(diǎn)，增加熔融物的流動性，使礦渣易于和金屬分離，排除冶煉爐中硫、磷、硅等有害雜質(zhì)，進(jìn)而增強(qiáng)鋼鐵產(chǎn)品的可鍛性和抗拉強(qiáng)度，廣泛用于堿性平爐煉鋼、堿性氧氣頂爐和電路煉鋼。此外，在冶煉某些鐵合金、精制銅、鉛、鋅、鎂和鑄鐵等過程中也需加入氟化鈣。
冶金工業(yè)中用的螢石礦石一般為塊狀，粒度為5~60 mm，要求氟化鈣的純度大于65%，對二氧化硅、硫和磷等雜質(zhì)都有嚴(yán)格要求，一般要求硫和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別不得高于0.3%和0.08%。近年來，煉鋼工業(yè)對螢石中氟化鈣含量的要求也相應(yīng)提高，并加工成球形。不同國家、不同爐型和不同的造渣方法中硅氟化鈣原料的單耗也不一樣。
建材行業(yè)
氟化鈣在建材行業(yè)的用量占第二位，主要用于玻璃、陶瓷和水泥的生產(chǎn)中。在玻璃制造工業(yè)中，為了促進(jìn)玻璃原料的熔化，常常加入一定量的氟化鈣作為助溶劑，不同玻璃所需加入量不相同，一般要求氟化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于80%，氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.2%。在陶瓷制造工業(yè)中，氟化鈣主要用作瓷釉，可起到助色和助溶的作用，例如在有顏色的瓷釉中加入氟化鈣可以使生產(chǎn)出的陶瓷色澤鮮艷，其用量為10%~20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。在水泥生產(chǎn)工業(yè)中，也常常加入氟化鈣來降低爐料的燒結(jié)溫度，減少燃料消耗，增強(qiáng)燒結(jié)時(shí)熟料的液體黏度，促進(jìn)硅酸鈣的形成，氟化鈣作為礦化劑加入水泥生產(chǎn)中的用量較少，一般用量為0.8%~5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），質(zhì)量要求低，對雜質(zhì)沒有特殊限制，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%即可。在建材工業(yè)中，由于用途不同，對氟化鈣的加入量和質(zhì)量要求也各有差別。
光學(xué)領(lǐng)域
光學(xué)級氟化鈣有時(shí)來自天然結(jié)晶，但更多是人工培養(yǎng)的晶體。氟化鈣晶體作為一種優(yōu)異的光學(xué)材料早已為業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可，其在紫外、近紅外以及可見消色差設(shè)計(jì)方面應(yīng)用廣泛。
氟化鈣晶體因在深紫外準(zhǔn)分子激光光刻方面具有潛在的應(yīng)用前景而倍受人們的關(guān)注。由于氟化鈣單晶體紫外透光性能好、抗激光損傷閾值高、應(yīng)力雙折射低及折射率高度均勻，成為當(dāng)前研究深紫外準(zhǔn)分子激光光刻技術(shù)的最佳可選材料。另外氟化鈣晶體是很多早期固體激光器的基質(zhì)材料，這是由于氟化鈣晶體熔點(diǎn)低，易于生長成尺寸較大的晶體，具有高的透過率。隨著研究工作的不斷深入和拓展，以及晶體生長技術(shù)的提高，CaF2基質(zhì)激光晶體仍然在很多領(lǐng)域發(fā)揮著自身的優(yōu)勢。
在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用中，對氟化鈣的質(zhì)量要求非常高，一般要求質(zhì)量分?jǐn)?shù)在97%以上，對于有些更高精度的精密光學(xué)儀器，氟化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般要求在99%以上。
