Физико-химические показатели
| Назначение шпата плавикового |
Марка |
Массовая доля фтористого кальция, CaF2, не менее |
Массовая доля примесей, %, не более |
| Диоксид кремния, SiO2 |
Углекислый кальций. CaCO3 |
Сера, S |
Фосфор, P |
| Сварочный флюорит |
ФФC-95 |
95,0 |
3,0 |
2,0 |
0,1 |
0,03 |
| Кислотные и кермические флюориты |
ФФ-95А |
95,0 |
2,0 |
1,5 |
0,2 |
– |
Общее описание
Плавиковый шпат или флюорит – это природный фторид кальция (CaF2) с теоретическим содержанием кальция 51,33%, фтора 48,67%. Химически чистый плавиковый шпат встречается редко. Обычно в нем присутствуют в малых количествах редкие земли, уран, галлий, бериллий и другие редкие элементы, а также органические вещества. Окраска плавикового шпата бывает самой разнообразной: наиболее характерна фиолетовая и зеленая, реже – голубая, желтая, розовая, часто чередуются зеленые и фиолетовые полосы. Оптический флюорит бесцветен. Блеск у плавикового шпата стеклянный. Флюорит просвечивает или прозрачен, темные разновидности просвечивают, реже непрозрачны. Плавиковый шпат хрупок. Спайность флюорита совершенная по октаэдру, сингония кубическая. Форма кристаллов плавикового шпата – кубы или октаэдры. Обычно флюорит образует плотные или зернистые массы, либо шестоватые и радиально-лучистые агрегаты.
В XIX веке в Великобритании в качестве декоративно-поделочного камня широко применялся синевато-фиолетовый и зеленый флюорит (Синий Джон, Зеленый Джон). В годы II мировой войны оптический флюорит был стратегическим сырьем, необходимым для изготовления приборов ночного видения. На сегодняшний день более половины всего плавикового шпата расходуется в химической промышленности для производства плавиковой кислоты (HF), из которой получают фторированные органические и неорганические вещества, а также искусственный криолит для нужд алюминиевой промышленности. Второй крупнейший потребитель плавикового шпата - черная металлургия, где он используется как флюс в плавильных печах. Кроме этого потребителями плавикового шпата являются атомная энергетика и отрасль производства сварочных материалов.
Флюорит встречается в основном как жильный минерал в ассоциации с кальцитом, баритом, кварцем, а также сульфидами свинца, цинка и других материалов, реже – в пегматитах. Минерально-сырьевую базу для производства плавикового шпата составляют месторождения плавикошпатовых руд, добычу которых осуществляют как подземным, так и открытым способами. Промышленная добыча плавикового шпата ведется практически из мономинеральных жил. В России плавиковый шпат получают из месторождений замещения в известняках - в Приморье и Забайкалье. Ведущие мировые поставщики плавикового шпата - Мексика, Монголия, ЮАР, Испания, Китай. Месторождения флюорита имеются также во Франции, Германии, Великобритании. Основной метод обогащения плавиково-шпатовых руд – флотация, изредка гравитация. Технология обогащения плавикошпатового сырья зависит от качественных характеристик руды и сортности вырабатываемых концентратов. Плавиковый шпат металлургического сорта (содержание CaF2 60-85%) часто выпускается путем сортировки высококачественной крупнокусковой руды с последующим измельчением и просеиванием. Низкосортная руда обогащается гравитационным методом и сепарацией. Нередко обогащенная руда служит исходным продуктом для дальнейшего обогащения флотацией. Плавиковые шпаты керамического и кислотного сортов вырабатываются главным образом флотационным методом. Технологическая схема обогатительных предприятий варьируется в зависимости от наличия в исходном сырье нежелательных примесей и сопутствующих минералов, таких как барит. Требования промышленности к плавиковому шпату определяются ГОСТ 29219-91, ГОСТ 24626-81 и ГОСТ 4421-73. Качество плавикового шпата в каждом конкретном случае регламентируется договором между поставщиком (рудником) и предприятием или должно соответствовать существующим стандартам и техническим условиям.
Плавиковый шпат в зависимости от технологии производства, физико-технологических свойств, содержания CaF2 и примесей делят на многочисленные виды (сорта) и марки. Плавиковошпатовый концентрат подразделяется на сорта: кислотный, металлургический и керамический. К каждому сорту плавикового шпата существуют требования по химическому составу:
| Содержание |
Сорт плавикового шпата |
| Кислотный |
Металлургический |
Керамический |
| Флюорит, %, не менее |
97 |
60 |
85-96 |
| Кремнезем, %, не менее |
1,5 |
15 |
- |
| Сульфидная сера, %, не более |
0,1 |
0,3 |
- |
Также существует другая классификация концентратов плавикового шпата, разделяющая его на флюоритный (рядовой), гравитационный и кусковой. В свою очередь каждый вид плавикового шпата подразделяется на марки в зависимости от технологии производства, физико-механических свойств, содержания основного компонента и примесей.
В описании марок плавикового шпата используются следующие обозначения: первая буква обозначает флюоритовый концентрат; вторая буква – вид (К – кусковый, Г – гравитационный, Ф – флотационный); третья – С (сварочный); цифры указывают на содержание в процентах фтористого кальция; буквы А и Б – соответственно пониженное или повышенное содержание фосфора.
Плавиковый шпат не магнитен и не проводит электрический ток. Плавиковый шпат практически не растворяется в воде, полностью разлагается в концентрированной серной кислоте с выделением плавиковой кислоты. Азотная и соляная кислота действуют на него слабо.
Плавиковый шпат не горюч, пожаро- и взрывобезопасен.
Внешний вид
По внешнему виду плавиковый шпат представляет собой песок желтого цвета.
Упаковка
Плавиковый шпат поставляется в промышленной упаковке:
Наименование
| Наименование |
Масса, кг |
| МКР |
800-1500 кг |
Условия транспортировки и хранения
Плавиковый шпат рекомендуется транспортировать и хранить при следующих условиях:
- плавиковый шпат транспортируется всеми доступными видами транспорта, в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов;
- хранить плавиковый шпат необходимо в заводской упаковке, в закрытых складских помещениях. Предохранять плавиковый шпат от загрязнения посторонними примесями. Не допускается смешивать плавиковошпатовый концентрат разных видов.
При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке гарантийный срок хранения плавикового шпата не ограничен.
Области применения
Плавиковый шпат широко используется в промышленности:
- плавиковый шпат применяется в производстве порошковой проволоки, электродов, сварочных флюсов общего и специального назначения;
- в металлургической промышленности плавиковый шпат используется в производстве электролитического алюминия;
- в черной металлургии плавиковый шпат используется в качестве флюса для разжижения шлаков при выплавке стали, чугуна, получения сплавов специального назначения;
- в химической промышленности плавиковый шпат необходим для производства фторопластов, хладагентов, плавиковой кислоты, фтористых солей, безводного фтористого водорода;
- в стекольной промышленности плавиковый шпат используется в производстве стеклянных термостойких труб, стеклошариков, стекловолокна, специальной оптики;
- в небольшом количестве плавиковый шпат применяется в производстве цемента, непрозрачных белил, высококачественных силикатных эмалей.
