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氟化鈣晶體結(jié)構(gòu)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-01-25  來源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):118
核心提示:晶體_什么是晶體|有哪些_晶體結(jié)構(gòu)的形成和缺陷礦物晶體_常見及稀有礦物晶體_礦物晶體的形成石英晶體_石英和水晶的區(qū)別_石英晶體的性能及應(yīng)用硫酸銅晶體_五水硫酸銅的制取及保存方法氟化鈣晶體_氟化鈣晶胞結(jié)構(gòu)分析_氟化鈣晶體制備 氟化鈣晶
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氟化鈣晶體是一種無色結(jié)晶,屬立方晶系,化學(xué)式為CaF2。氟化鈣晶體透光波段為0.13~10μm的光學(xué)晶體材料,是優(yōu)良的紫外、紅外窗口材料。實驗一般用碳酸鈣與氫氟酸作用或用濃鹽酸或氫氟酸反復(fù)處理螢石粉來制備氟化鈣。自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,常呈灰、黃、綠、紫等色,有時無色、透明,有玻璃光澤,性脆,有顯著熒光現(xiàn)象。非常春的氟石用來制作特種透鏡。螢石主要用作冶煉金屬的助熔劑;飲水中含有1-1.5ppm氟化鈣時,能防治牙病。



氟化鈣結(jié)晶構(gòu)造



多數(shù)結(jié)晶為八面體和立方體,少見十二面晶體。也有八面體和立方體相交而成的組合晶體,在此條件下也可能生成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的十二面結(jié)晶。解理痕跡在多數(shù)晶體上有呈現(xiàn),從較大晶體上剝落的解理塊也很常見。


在八面體結(jié)晶下,解理塊較扁平、呈三角形;立方晶體的解理塊為扁的長方體。螢石的晶體往往出現(xiàn)穿插雙晶,即兩個晶體相互貫穿所構(gòu)成的雙晶現(xiàn)象。也有團簇而成的共生立方晶體,或為顆粒狀、葡萄狀、球狀或不規(guī)則大塊。




氟化鈣晶胞分析



如果將上圖這個立方體單元看作晶胞,則氟化鈣晶體的晶胞內(nèi)部有八個F-離子(黃綠色的圓球)。而鈣離子(白色的圓球)則有兩種,分別是八個頂點上的鈣離子,一個晶胞各占1/8,另一種是六個面面心上的鈣離子,晶胞各占1/2,所以鈣離子總數(shù)是:8×1/8+6×1/2=4,氟離子總數(shù)為8,所以Ca2+:F-=4:8=1:2,因此得出CaF2。



氟化鈣的晶體結(jié)構(gòu)很有代表性,其中陽離子Ca2+呈立方密堆積,陰離子F?填充在四面體空隙中,面心立方點陣對角線的1/4和3/4處。Ca2+、F?離子的配位數(shù)分別為4和8,但由于晶胞中心沒有鈣離子,是一個空穴,所以鈣離子是氟離子的一半。



自然界中的氟化鈣資源



自然界的氟化鈣晶體礦物為螢石或氟石,因含雜質(zhì)不同而呈灰、黃、綠、紫等色,有時無色、透明,有玻璃光澤,性脆,相對密度為3.01~3.25,有顯著的熒光現(xiàn)象。人工合成的純氟化鈣晶體也是無色透明的。非常純的氟石用來制作特種透鏡。螢石主要用作冶煉金屬的助熔劑。


1886年法國化學(xué)家莫桑(Moissan)首次從螢石中分離出氣態(tài)的氟元素,揭示出螢石是由鈣元素和氟元素化合組成的礦物,定名為氟化鈣(CaF?)。后來化學(xué)家們又研制了氟化鋁(AlF? )、冰晶石(Na?AlF? )等助熔劑,為煉鋁工業(yè)開辟了新的時代。螢石的開采大約是1775年始于英國, 到1800年至1840年間美國的許多地方也相繼開采,但大量開采乃是在發(fā)展和推廣平爐煉鋼以后。


螢石來自火山巖漿中,在巖漿冷卻過程中,被巖漿分離出來的氣水溶液中含有許多物質(zhì),以氟為主,在溶液沿裂隙上升過程中,溫度降低,壓力減小,氣水溶液中的氟離子與周圍巖石中的鈣離子結(jié)合,形成氟化鈣,經(jīng)過冷卻結(jié)晶后就得到了螢石。


為花崗巖、偉晶巖、正長巖的副礦物,在火山周邊的噴氣孔也可以發(fā)現(xiàn)螢石。也產(chǎn)自碳酸巖和堿性侵入巖中。沉積于熱液礦脈及層控礦床中。在砂巖的自然銜接處螢石會產(chǎn)生粘合劑的作用。


較主要的螢石礦床區(qū)域位于:英國康沃爾、卡斯?fàn)栴D、德比郡、達勒姆;中國湖南;墨西哥奇瓦瓦州、科阿韋拉、杜蘭戈;法國多姆山;瑞士勃朗峰;德國黑森林;西班牙阿斯圖里亞斯;俄羅斯達利涅戈爾斯克;哈薩克斯坦卡拉奧巴;美國紐約、俄亥俄州、伊利諾斯州、田納西州、科羅拉多州、新墨西哥州;加拿大安大略湖、不列顛哥倫比亞省;秘魯瓦努科;納米比亞;巴基斯坦。



氟化鈣晶體制備



氟化鈣晶體(螢石)屬于不可再生資源,且螢石礦資源消耗太快,特別需要保護。從1999年起,我國將螢石作為戰(zhàn)略資源進行保護。做好氟資源的回收利用是保護氟資源的Z好方法。



利用含氟化鈣污泥制備氟化鈣技術(shù)介紹:



混合含氟化鈣污泥與助劑A;所述助劑A與所述含氟化鈣污泥中的二氧化硅反應(yīng)去除二氧化硅,過濾得到溶液和沉淀物;所述助劑A為堿液或/和含堿廢水;


混合所述沉淀物與助劑B,所述助劑B與所述沉淀物中的氫氧化鈣反應(yīng)成為氟化鈣;與其它氫氧化物反應(yīng),使其成為溶液,得到去除;清洗后得到氟化鈣沉淀,過濾即得氟化鈣晶體成品。



具體實施步驟:



在10M3攪拌反應(yīng)釜A中加入30%液堿800kg;開啟攪拌,加入氟化鈣污泥1667kg;直接通入蒸汽加熱至沸騰,反應(yīng)30分鐘后,把物料泵入板框壓濾機,過濾出來的溶液即為水玻璃;將濾餅推入攪拌反應(yīng)釜B,攪拌20分鐘后加入含氫氟酸濃度3%的廢水835kg;繼續(xù)反應(yīng)20分鐘,把全部物料泵入板框壓濾機,過濾出來的濾液送入污水處理站,得到濾餅即為氟化鈣產(chǎn)品1207kg,含水率38%,氟化鈣含量99.6%。


2018-07-06 6732 熱門標(biāo)簽: 石英晶體_石英和水晶的區(qū)別_石英晶體的性能及應(yīng)用硫酸銅晶體_五水硫酸銅的制取及保存方法氟化鈣晶體_氟化鈣晶胞結(jié)構(gòu)分析_氟化鈣晶體制備氟化鎂晶體的制備_氟化鎂毒性防護海波是晶體嗎_硫代硫酸鈉的作用 上一篇 下一篇

 
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