氟化钙是一种无机化合物,化学式为CaF2,是无色结晶或白色粉末。自然界的氟化钙矿物为萤石或氟石,常呈灰、黄、绿、紫等色,有时无色、透明,有玻璃光泽,性脆,有显著荧光现象。非常纯的氟石用来制作特种透镜。萤石主要用作冶炼金属的助熔剂;饮水中含有1-1.5ppm氟化钙时,能防治牙病。
物理和化学稳定性:氟化钙在常温下是稳定的,对有机化学品和许多酸(包括氢氟酸)都是惰性的,显示出其良好的化学稳定性。
溶解性:氟化钙难溶于水,微溶于无机酸。在室温下,每100克水中最多溶解0.015克氟化钙。此外,它不溶于丙酮。
晶体结构:氟化钙的晶体结构为CaF2类型,属于立方晶系,具有高的熔点(1402°C)和沸点(2500°C)。其密度为3.18克/毫升,在25°C时的折射率为1.434。
此外,氟化钙的储存条件建议在-20°C以下,以保持其稳定性和防止吸湿性(Hygroscopic)。在应用方面,由于它的高熔点和稳定性,氟化钙被用于制作特种透镜和冶炼金属的助熔剂。饮水中含有适量的氟化钙还有助于防治牙病。
氟化钙的用途十分广泛,随着科学技术的进步,应用前景越来越广阔。主要用于冶金、化工和建材三大行业,其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。因此,根据用途要求,中国萤石矿产品主要有四大系列品种,即萤石块矿、萤(氟)石精矿、萤石粉矿和光学、雕刻萤石。
冶金工业
萤石具有能降低难熔物质的熔点,促进炉渣流动,使渣和金属很好分离,在冶炼过程中脱硫、脱磷,增强金属的可煅性和抗张强度等特点。因此,它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。
化学工业
萤石另一重要用途是生产氢氟酸。氢氟酸是通过酸级萤石(氟石精矿)同硫酸在加热炉或罐中反应而产生出来的,分无水氢氟酸和有水氢氟酸,它们都是一种无色液体,易挥发,有强烈的刺激气味和强烈的腐蚀性。它是生产各种有机和无机氟化物和氟元素的关键原料。
建材工业
萤石也广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工业中,其用量在中国占第2位。
在玻璃工业中,萤石作为助熔剂、遮光剂加入,它能促进玻璃原料的熔化;在水泥生产中,萤石作为矿化剂加入。萤石能降低炉料的烧结温度,减少燃料消耗,同时还能增强烧结时熟料液相粘度,促进硅酸三钙的形成;在陶瓷工业中,萤石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生产过程中起到助色和助熔作用;萤石还应用于搪瓷工业和铸石生产中。
其他用途
随着人们生活水准的提高,对饰品、工艺品的需求不断增加。萤石具有结构致密,色彩鲜艳而多样,作为工艺雕刻的原料被人们所重视。