Fluorit i fluorpar: Upotrebe i svojstva minerala

Sadržaj

• Što je fluorit?
• Fizička svojstva fluorita
• fluorescencija
• Pojava fluora
• Upotreba fluorita
• Proizvodnja fluorita u Sjedinjenim Državama

Fluorit: Ova fotografija prikazuje nekoliko prekrasnih plavih kubičnih kristala fluorita s povremenim kristalima pirita na njihovim licima. Fluorit se obično nalazi kao kubni kristali, ali plavi kristali su neobični. Plavu boju mogu uzrokovati količine itrijuma u zamjeni kalcija u kristalnoj strukturi fluorita. Fotografiju Giovanni DallOrto, koja se ovdje koristi pod Creative Commons licencom.

Fluoritno cijepanje: Fluorit je jedini uobičajeni mineral s četiri smjera savršenog cijepanja. Ovo savršeno cijepanje u kombinaciji s izometrijskom kristalnom strukturom minerala često ga uzrokuje da se cijepi u savršene oktaedre kao što je ovdje prikazano. Ovi primjerci također pokazuju ljubičastu i žutu boju tipičnu za fluorit. Fotografiju Hannesa Grobea, koja se ovdje koristi pod Creative Commons licencom.

Što je fluorit?

Fluorit je važan industrijski mineral sastavljen od kalcija i fluora (CaF₂). Koristi se u širokom spektru kemijskih, metalurških i keramičkih postupaka. Uzorci iznimne difane i boje izrezani su u dragulje ili se koriste za izradu ukrasnih predmeta.

Fluorit se taloži u venama hidrotermalnim postupcima. U tim se stijenama često pojavljuje kao mineral ganga povezan s metalnim rudama. Fluorit se nalazi i u lomovima i šupljinama nekih vapnenca i dolomita. To je vrlo čest mineral u obliku stijena koji se nalazi u mnogim dijelovima svijeta. U rudarskoj industriji fluorit se često naziva i "fluorspar".

Fizička svojstva fluorita

Fluorit je vrlo lako prepoznati ako uzmete u obzir cijepanje, tvrdoću i specifičnu težinu. Jedini je uobičajeni mineral koji ima četiri smjera savršenog cijepanja, često se razbijajući na komade u obliku oktaedra. To je ujedno i mineral koji se koristi za tvrdoću četiri u Mohsovoj ljestvici tvrdoće. Konačno, ima specifičnu težinu od 3,2 koja je vidljivo veća od većine drugih minerala.

Iako boja nije pouzdano svojstvo za identifikaciju minerala, karakteristični ljubičasti, zeleni i žuti prozirni do prozirni izgled fluorita neposredni su vizualni trag za mineral.

Fluorescentni fluorit: Umotani polirani uzorci fluorita u normalnom svjetlu (gornji dio) i pod kratkovalnom ultraljubičastom svjetlošću (dno). Čini se da je fluorescencija povezana s bojom i pojasnom strukturom minerala na ravnom svjetlu.

fluorescencija

1852. George Gabriel Stokes otkrio je sposobnost uzoraka fluorita da proizvede plavi sjaj kad je osvijetljen svjetlošću, što je po njegovim riječima bilo "izvan ljubičastog spektra". Ovaj fenomen nazvao je "fluorescencijom" nakon mineralnog fluorita. Naziv je stekao široku prihvaćenost u mineralogiji, gemologiji, biologiji, optici, komercijalnoj rasvjeti i mnogim drugim poljima. (Pogledajte par fotografija za primjer fluorescencije fluora u oborenom kamenju.)

Fluorit obično svijetli plavo ljubičastu boju pod kratkomvalnom ultraljubičastom i dugovalnom ultraljubičastom svjetlošću. Poznato je da neki primjerci svjetlucaju krem ​​ili bijelu boju. Mnogi se primjerci ne fluoresciraju. Smatra se da je fluorescencija u fluoritu nastala kada su u itrijumu, europijumu, samarijumu ili drugim elementima zamijenjene kalcijem u mineralnoj strukturi fluorita.

Fluoritna kristalna masa: Impresivna skupina kristala fluorita iz rudnika Berbes, Ribadesella, Asturias, Španjolska. Uzorak i fotografija tvrtke Arkenstone / www.iRocks.com.

Pojava fluora

Većina fluorita pojavljuje se kao ispuna vena u stijenama koje su podvrgnute hidrotermalnoj aktivnosti. Te vene često sadrže metalne rude koje mogu sadržavati sulfide kositra, srebra, olova, cinka, bakra i drugih metala.

Fluorit se nalazi i u lomovima i vučama nekih vapnenca i dolomita. Fluorit može biti masivan, zrnast ili euedar kao oktaedarski ili kubni kristali. Fluorit je čest mineral u hidrotermalnim i karbonatnim stijenama širom svijeta.

Fluorit jedinica: Ilustracija koja prikazuje relativnu veličinu i položaj iona fluora i kalcija u izometrijskoj jedinici fluorita. Slika javne domene autora Benjah-bmm27.

Fluoridni proizvodi: Većina ljudi upoznata je s fluoridnim proizvodima koji se koriste u sprečavanju propadanja zuba. Fluorid se dodaje pitkoj vodi kao sistemska terapija fluoridima te se dodaje zubnim pastama, sredstvima za ispiranje usta i ispiranju zuba kao aktualna terapija fluoridima. Ove su uporabe fluorida kontroverzne.

Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati ​​i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.

Fluoritni dragulj: Fluorit može biti lijep dragi kamen kad je fatiran. To je uglavnom dragulj za sakupljače jer ima tvrdoću 4 po Mohsovoj skali i jer se lako cijepa u četiri smjera.

Upotreba fluorita

Fluorit ima široku upotrebu. Primarne uporabe su u metalurškoj, keramičkoj i kemijskoj industriji; međutim, optička, lapidarna i druga upotreba također su važna.

Fluorspar, naziv koji se koristi za fluorit kada se prodaje kao rasuti materijal ili u prerađenom obliku, prodaje se u tri različita razreda (kiselina, keramika i metalurgija).

Fluorspar stupnja kiseline

Flupasparni kiselinski stupanj je materijal visoke čistoće koji koristi kemijska industrija. Sadrži preko 97% CaF₂, Većina fluora koji se konzumira u Sjedinjenim Državama je kiselog stupnja čak i ako se koristi u nižim razredima. Koristi se uglavnom u kemijskoj industriji za proizvodnju fluorovodične kiseline (HF). HF se zatim koristi za proizvodnju različitih proizvoda koji uključuju: fluorokarbonske kemikalije, sredstva za puhanje pjene, rashladna sredstva i razne kemikalije fluorida.

Fluorspar od keramičkih stupnjeva

Flupas keramike sadrži između 85% i 96% CaF₂, Veliki dio ovog materijala koristi se u proizvodnji specijalnog stakla, keramike i emajliranog posuđa. Fluorspar se koristi za izradu glazura i površinskih tretmana koji stvaraju tvrde sjajne površine, opalescentne površine i niz drugih izgleda koji čine staklene predmete potrošača privlačnijim ili trajnijim. Površina za kuhanje bez ljepljenja poznata kao Teflon izrađena je korištenjem fluora dobivenog iz fluorita.

Fluorspar metalurške klase

Fluor metalne klase sadrži između 60 i 85% CaF₂, Veliki dio ovog materijala koristi se u proizvodnji željeza, čelika i drugih metala. Fluorspar može služiti kao fluks koji uklanja nečistoće poput sumpora i fosfora iz rastaljenog metala i poboljšava fluidnost šljake. Između 20 i 60 kilograma fluorita koristi se za svaku proizvedenu tonu metala. U Sjedinjenim Državama mnogi proizvođači metala koriste fluorpar koji prelazi metaluršku ocjenu.

Fluorit optičke klase

Kao leće korišteni su uzorci fluorita iznimne optičke jasnoće. Fluorit ima vrlo nizak indeks loma i vrlo nisku disperziju. Te dvije karakteristike omogućuju objektivu stvaranje izrazito oštrih slika. Danas, umjesto da koriste prirodne kristale fluorita za proizvodnju ovih leća, fluorit visoke čistoće se topi i kombinira s drugim materijalima za proizvodnju sintetičkih „fluoritnih“ leća još veće kvalitete. Ta se leća koriste u optičkoj opremi kao što su mikroskopi, teleskopi i kamere.

Fluorit lapidarne ocjene

Uzorci fluorita iznimne boje i bistrine lapidariji često koriste za rezanje dragog kamenja i izradu ukrasnih predmeta. Visokokvalitetni uzorci fluorita čine prekrasno fasetno kamenje; međutim, mineral je toliko mekan i cijepa se tako lako da se to kamenje prodaje ili kao sakupljački primjerci ili se koristi u nakitu koji neće biti izložen udarcima ili abraziji. Fluorit se također izrezuje i ureza u ukrasne predmete poput malih figurica i vaza. Često se tretiraju premazom ili impregnacijom kako bi se povećala njihova stabilnost i zaštitila od ogrebotina.

Kabochon s fluoritom u obliku trake: Šareni komadi fluorita mogu se izrezati na prekrasne kabokane i druge ukrasne predmete. Međutim, zbog male tvrdoće i savršenog cijepanja nije prikladan za mnoge svrhe.

Proizvodnja fluorita u Sjedinjenim Državama

U SAD-u postoje naslage fluorita koji se može dobiti. međutim, gotovo sav fluorit koji se u SAD-u uvozi. Primarne zemlje koje su fluorit isporučivale SAD-u 2011. bile su Kina, Meksiko, Mongolija i Južna Afrika. Sav taj fluorit uvozi se jer su troškovi proizvodnje u Sjedinjenim Državama toliko visoki da se materijal može proizvesti u drugim zemljama i isporučiti izravno kupcima u Sjedinjenim Državama uz niže troškove.

U 2011. godini nekoliko tvrtki je proizvodilo i prodavalo sintetički fluorit kao nusprodukt svojih aktivnosti proizvodnje fosforne kiseline, prerade nafte ili urana. Proizvođač vapnenca u Illinoisu također se oporavljao i prodavao male količine fluorita iz svog kamenoloma. Ta tvrtka razvija podzemni rudnik kako bi iskoristio veliku venu fluorita za koji se nadaju da će biti u proizvodnji u 2013. godini.