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