螢石(shi)（Fluorite）又稱(cheng)氟石(shi)。自然界中(zhong)較常見(jian)的一(yi)種(zhong)礦物(wu)，可(ke)以與其(qi)他多種(zhong)礦物(wu)共(gong)生(sheng)，世界多地均產(chan)，有5個(ge)有效變種(zhong)。等軸晶(jing)(jing)系，主要成分是氟化鈣（CaF?）。結晶(jing)(jing)為(wei)八面體和(he)立(li)方體。晶(jing)(jing)體呈(cheng)玻璃光(guang)澤，顏色鮮(xian)艷多變，質脆，莫氏(shi)硬度為(wei)4，熔點1360℃，具有完全(quan)解理的性質。部(bu)分樣本在受摩擦、加熱、紫外線(xian)照(zhao)射等情況下可(ke)以發光(guang)。

該(gai)礦物來自火山巖漿(jiang)，在(zai)巖漿(jiang)冷卻過(guo)程中(zhong)，被(bei)巖漿(jiang)分離出來的(de)(de)氣水溶(rong)(rong)液(ye)(ye)內含(han)氟，在(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)沿裂(lie)隙上升的(de)(de)過(guo)程里，氣水溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)氟離子與周圍巖石(shi)中(zhong)的(de)(de)鈣離子結合，形成(cheng)氟化(hua)鈣，冷卻結晶后(hou)即形成(cheng)螢石(shi)。存在(zai)于花崗巖、偉晶巖、正長巖等巖石(shi)內。

因質脆軟而不常(chang)被用作寶石。在工(gong)業方(fang)面，螢石是氟的主要來源，能(neng)夠提取制備氟元素及其各種化(hua)合物。而顏色艷麗(li)，結晶(jing)形態美觀的螢石標本(ben)可用于(yu)收藏、裝飾和雕刻工(gong)藝品。

礦物歷史

新石(shi)(shi)(shi)器時(shi)代，中國的河(he)姆渡人就曾(ceng)選用螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)作裝飾。螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)的開采及(ji)(ji)挖掘起(qi)源(yuan)于(yu)古埃及(ji)(ji)時(shi)期(qi)，當時(shi)的人們廣泛的用螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)制(zhi)作塑像(xiang)及(ji)(ji)圣甲蟲形狀的雕刻。古羅(luo)馬時(shi)期(qi)，螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)作為(wei)名貴石(shi)(shi)(shi)料(liao)廣泛地用于(yu)酒杯和花瓶的制(zhi)作，古羅(luo)馬人甚至(zhi)相信(xin)螢(ying)(ying)石(shi)(shi)(shi)酒杯會使人千杯不醉。

1529年(nian)德(de)國礦(kuang)物(wu)學家(jia)格(ge)(ge)奧爾格(ge)(ge)·阿格(ge)(ge)里科(ke)拉（G.Agricola）在(zai)(zai)他(ta)的著作中最早提(ti)到了(le)螢(ying)(ying)石(shi)，1556年(nian)他(ta)在(zai)(zai)研究(jiu)螢(ying)(ying)石(shi)的過程(cheng)中，發(fa)現了(le)螢(ying)(ying)石(shi)是低熔(rong)點的礦(kuang)物(wu)，在(zai)(zai)鋼鐵冶煉中加入一(yi)定(ding)量的螢(ying)(ying)石(shi)，不(bu)僅可以提(ti)高(gao)爐溫(wen)，除(chu)去硫、磷(lin)等有(you)害雜質，而(er)且(qie)還(huan)能同(tong)(tong)爐渣形成共熔(rong)體混(hun)合物(wu)，增強活動性(xing)、流動性(xing)，使渣和(he)金屬分離。1670年(nian)德(de)國玻璃工人(ren)(ren)契(qi)瓦哈特（Selewanhardt）偶然將螢(ying)(ying)石(shi)與(yu)硫酸(suan)(suan)混(hun)在(zai)(zai)一(yi)起(qi)，發(fa)生(sheng)化學反應，產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)種具有(you)刺激性(xing)氣味的煙霧(wu)，從而(er)引(yin)起(qi)人(ren)(ren)們(men)對(dui)螢(ying)(ying)石(shi)化學特性(xing)的重視。1771年(nian)瑞典化學家(jia)卡(ka)爾·威廉·舍勒（Scheele）將螢(ying)(ying)石(shi)和(he)硫酸(suan)(suan)作用(yong)制成了(le)由氫(qing)元素(su)和(he)一(yi)個不(bu)知名元素(su)化合而(er)成的酸(suan)(suan)，同(tong)(tong)時還(huan)發(fa)現這(zhe)種酸(suan)(suan)能蝕刻玻璃。

螢(ying)石的開(kai)采(cai)大約是1775年(nian)始于(yu)英(ying)國，到1800年(nian)至1840年(nian)間美國的許多地方(fang)也相繼開(kai)采(cai)，但大量開(kai)采(cai)乃是在發(fa)展和(he)推廣(guang)平爐煉鋼以后(hou)。

在(zai)1797年，意大利(li)工程師Carlos Ant?nio Napion將(jiang)該(gai)礦(kuang)物(wu)正(zheng)式命名為“Fluorite”，此詞源(yuan)于拉丁語“Fluere”，意為“流(liu)動”。因其常被(bei)用作熔煉金屬中(zhong)的助溶劑。

1813年法國物(wu)理學家(jia)安德烈·瑪麗·安培(pei)（Ampère）把杜勒曾經制備的(de)這種不知名(ming)的(de)元(yuan)素定名(ming)為(wei)氟(fu)元(yuan)素，取(qu)其(qi)第一個字母“F”為(wei)元(yuan)素符號，列(lie)入(ru)元(yuan)素周(zhou)期表第二周(zhou)期第七族(zu)，屬于鹵(lu)族(zu)元(yuan)素。

1825年(nian)“Fluorescence”一詞誕生，意為熒光，源于螢石在紫外(wai)線照(zhao)射下可(ke)以散發熒光的屬(shu)性。

1886年法(fa)國化(hua)學家亨利·莫瓦(wa)桑（Moissan）首(shou)次從螢石(shi)中分離出(chu)(chu)氣態的(de)氟元(yuan)素(su)，揭示出(chu)(chu)螢石(shi)是由(you)鈣(gai)(gai)元(yuan)素(su)和氟元(yuan)素(su)化(hua)合組成的(de)礦物，定名為氟化(hua)鈣(gai)(gai)（CaF?）。

形成過程

螢(ying)石來自(zi)火山巖(yan)(yan)漿(jiang)的(de)殘(can)余物(wu)中(zhong)，在巖(yan)(yan)漿(jiang)冷卻過程(cheng)中(zhong)，被巖(yan)(yan)漿(jiang)分(fen)離(li)出來的(de)氣水溶液中(zhong)含(han)有許多物(wu)質，以(yi)氟(fu)為主，在溶液沿裂隙上升過程(cheng)中(zhong)，溫度降低(di)，壓力減小，氣水溶液中(zhong)的(de)氟(fu)離(li)子(zi)與周圍(wei)巖(yan)(yan)石中(zhong)的(de)鈣離(li)子(zi)結合，形成氟(fu)化鈣，經過冷卻結晶(jing)后就得到了螢(ying)石。

生長環境

螢石(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)為(wei)花(hua)崗巖(yan)(yan)(yan)、偉晶巖(yan)(yan)(yan)、正(zheng)長巖(yan)(yan)(yan)中的(de)副(fu)礦(kuang)(kuang)物。在碳酸巖(yan)(yan)(yan)、堿性侵(qin)入巖(yan)(yan)(yan)中和(he)火山周邊的(de)噴(pen)氣孔(kong)旁均能夠發現螢石(shi)(shi)。該種亦沉積于熱液礦(kuang)(kuang)脈及層控(kong)礦(kuang)(kuang)床內。在砂巖(yan)(yan)(yan)的(de)自然(ran)銜接處螢石(shi)(shi)會產生粘合劑的(de)作用。

與螢石共生的礦(kuang)物(wu)有(you)：白鎢(wu)礦(kuang)、磷灰(hui)石、黃玉、錫石、黑鎢(wu)礦(kuang)、黃鐵礦(kuang)、方解石、閃鋅礦(kuang)、天青石、白云(yun)母(mu)、石英(ying)、方鉛礦(kuang)、白云(yun)石、黃銅礦(kuang)、鈉長石、尖晶石、菱錳礦(kuang)、重晶石。

理化性質

物理

光(guang)澤 玻(bo)璃質，晶體較大時呈陰暗色澤 韌性 質脆(cui)，易碎

透(tou)明(ming)度 透(tou)明(ming)至半透(tou)明(ming) 解(jie)理 完全解(jie)理，平行{111}晶面族，解(jie)理能高。尤其(qi)是當晶體呈八面體時(shi)，其(qi)可在毫無損傷的情(qing)況下被分解(jie)。但(dan)當樣本較(jiao)大時(shi)，解(jie)理易(yi)產(chan)生斷裂及劃痕

顏色(se) 無色(se)、紫色(se)、丁香(xiang)(xiang)色(se)、金黃色(se)、綠色(se)、藍色(se)、粉紅色(se)、香(xiang)(xiang)檳色(se)、棕色(se)裂理(li)在{011}晶(jing)面族下裂理(li)模糊粗糙

劃(hua)痕 白色 斷口 參差狀或亞(ya)貝殼狀斷口

莫氏硬(ying)度 4 比(bi)重 3.00-3.25

熔點 1360℃ 密度 3.175-3.56克/立方(fang)(fang)厘米(mi)（測量(liang)數據）；3.181克/立方(fang)(fang)厘米(mi)（計算數據）。通常范圍(wei)3.175-3.184，在晶體夾雜雜質(zhi)時會增加密度

感(gan)(gan)光(guang) 當(dang)紅、綠螢(ying)石(shi)被加熱至100℃以上(shang)時(shi)會產生(sheng)磷光(guang)。在紫外(wai)(wai)線照(zhao)射下，螢(ying)石(shi)會發出熒光(guang)，呈藍、紫色(se)、綠、紅或(huo)黃色(se)。部分(fen)螢(ying)石(shi)光(guang)感(gan)(gan)較強(qiang)，直接暴露于(yu)光(guang)線中(zhong)或(huo)摩擦其(qi)表面就能使其(qi)發光(guang)。當(dang)螢(ying)石(shi)受到(dao)照(zhao)射時(shi)，其(qi)礦(kuang)物內的電(dian)(dian)子在外(wai)(wai)界能量的刺(ci)激下，會由低(di)能狀(zhuang)態(tai)進入(ru)(ru)高能狀(zhuang)態(tai)，當(dang)外(wai)(wai)界能量刺(ci)激停止時(shi)，電(dian)(dian)子又由高能狀(zhuang)態(tai)轉入(ru)(ru)低(di)能狀(zhuang)態(tai)，在此過(guo)程中(zhong)就會發光(guang)。螢(ying)石(shi)在日(ri)光(guang)燈照(zhao)射后可發光(guang)數十小時(shi)，這種光(guang)相對微弱，白晝看不見，夜里看就很明亮。

光學

類型 等方性 表面起伏 平滑適中

相對(dui)照度值 n=1.433-1.448 色散 無

雙(shuang)折射 螢石所形(xing)成的(de)(de)雙(shuang)折射極(ji)其細(xi)微，甚至為無。常在(zai)被切割(ge)或壓縮的(de)(de)形(xing)態下產生不規則的(de)(de)微弱(ruo)雙(shuang)折射，一般出現于平(ping)行片晶(jing)至{001}晶(jing)面族

化學

化(hua)學式 CaF2 中(zhong)文名 氟化(hua)鈣

常含雜質 釔(yi)、鈰、硅、鋁、鐵、鎂、銪、釤、氧、氯(lv) 溶解度 溶于(yu)硫酸，在加熱后的氯(lv)化氫中(zhong)可輕微溶解，微溶于(yu)水(shui)（水(shui)溫為18℃時，0.000016克/立方厘(li)米）

結晶構造

螢石的多(duo)數結晶(jing)(jing)為八面體(ti)(ti)(ti)(ti)和立方體(ti)(ti)(ti)(ti)，少見(jian)十二面晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)。也(ye)有八面體(ti)(ti)(ti)(ti)和立方體(ti)(ti)(ti)(ti)相交(jiao)而成的組合晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)。解(jie)理(li)痕跡在多(duo)數晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)上有呈現，從較大晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)上剝落的解(jie)理(li)塊也(ye)很常見(jian)。

在八面體(ti)(ti)結晶下，解理(li)塊較扁平(ping)、呈三角形；立(li)方晶體(ti)(ti)的(de)解理(li)塊為(wei)扁的(de)長方體(ti)(ti)。螢石的(de)晶體(ti)(ti)往往出現(xian)(xian)穿插雙(shuang)晶，即兩(liang)個(ge)晶體(ti)(ti)相互貫(guan)穿所(suo)構成的(de)雙(shuang)晶現(xian)(xian)象(xiang)。也(ye)有團簇而成的(de)共生(sheng)立(li)方晶體(ti)(ti)，或為(wei)顆粒狀、葡萄狀、球狀或不(bu)規則大塊。

螢石(shi)晶體(ti)結(jie)(jie)構為(wei)立(li)方晶系，這種(zhong)結(jie)(jie)構是(shi)(shi)以陽離子(zi)所形成的(de)面心密堆為(wei)基礎，其四(si)面體(ti)間隙位(wei)(wei)置由陰離子(zi)填(tian)充。Ca2+離子(zi)位(wei)(wei)于(yu)(yu)立(li)方面心的(de)結(jie)(jie)點位(wei)(wei)置上，Ca2+配位(wei)(wei)數(shu)為(wei)8。F-離子(zi)位(wei)(wei)于(yu)(yu)立(li)方體(ti)內8個小(xiao)立(li)方體(ti)的(de)中心，而(er)F-的(de)配位(wei)(wei)數(shu)是(shi)(shi)4。

晶(jing)系(xi)(xi) 等軸晶(jing)系(xi)(xi)（立方晶(jing)系(xi)(xi)） 晶(jing)胞參數 軸長(chang)a=5.4626埃

礦物(wu)類 m3m(4/m32/m)-六(liu)八(ba)面(mian)體(ti)類 晶(jing)胞體(ti)積 163.00立方埃(ai)

空間(jian)群 Fm3m 晶(jing)胞原(yuan)子數 4

孿晶(jing)(jing)(jing)(jing) 螢石在{111}晶(jing)(jing)(jing)(jing)面(mian)族(zu)上(shang)，多為(wei)互相穿插(cha)的(de)(de)立(li)方(fang)(fang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)，也有(you)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)尖晶(jing)(jing)(jing)(jing)石雙晶(jing)(jing)(jing)(jing)律的(de)(de)情況，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)形(xing)(xing)(xing)態常為(wei)立(li)方(fang)(fang)體(ti){001}，有(you)時為(wei)八面(mian)體(ti){111}，十(shi)二面(mian)體(ti){011}較(jiao)為(wei)少見，亦有(you)六八面(mian)體(ti)和二十(shi)四面(mian)體(ti)偶爾(er)出現。以上(shang)形(xing)(xing)(xing)狀的(de)(de)聚型晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)也經常發生。{001}平滑具光(guang)澤；{111}粗糙無光(guang)澤。從{013}開始，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)發展(zhan)有(you)時會使晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)變形(xing)(xing)(xing)，如微小的(de)(de)立(li)方(fang)(fang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)聚合生長成(cheng)(cheng)(cheng)一個較(jiao)大(da)的(de)(de)八面(mian)體(ti)，或(huo)于早期生出的(de)(de)單(dan)晶(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)角落(luo)處形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)一塊(kuai)過度生長的(de)(de)較(jiao)大(da)晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)。其他(ta)形(xing)(xing)(xing)狀的(de)(de)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)(jing)還有(you)泥土狀、柱狀、球(qiu)狀或(huo)葡萄(tao)狀

自然分布

較主要的螢石(shi)礦床區域(yu)位于：英國(guo)康沃爾(er)、卡斯(si)(si)爾(er)頓、德(de)比(bi)(bi)郡、達勒(le)姆；法國(guo)多(duo)姆山；瑞(rui)士勃朗峰；德(de)國(guo)黑森林(lin)；西班牙阿斯(si)(si)圖里亞斯(si)(si)；俄羅(luo)(luo)斯(si)(si)達利涅(nie)戈爾(er)斯(si)(si)克；哈薩克斯(si)(si)坦(tan)卡拉奧巴；中國(guo)湖南(nan)；墨西哥奇瓦(wa)瓦(wa)州(zhou)、科阿韋拉、杜(du)蘭戈；美國(guo)紐(niu)約、俄亥(hai)俄州(zhou)、伊利諾斯(si)(si)州(zhou)、田納(na)西州(zhou)、科羅(luo)(luo)拉多(duo)州(zhou)、新墨西哥州(zhou)；加拿大安大略(lve)湖、不列顛哥倫比(bi)(bi)亞省；秘魯瓦(wa)努科；納(na)米比(bi)(bi)亞；巴基斯(si)(si)坦(tan)。

有效變種

嘔吐石(shi)（Antozonite）

有些螢石的(de)內部(bu)(bu)(bu)含(han)(han)有微量的(de)鈾(you)金屬，當(dang)鈾(you)元素持續(xu)地(di)放出(chu)電離輻射(she)時，螢石結構中的(de)部(bu)(bu)(bu)分鈣原子與氟(fu)原子便(bian)會逐漸(jian)分離，此時內部(bu)(bu)(bu)含(han)(han)有游離氟(fu)的(de)螢石變種(zhong)，被稱作嘔(ou)吐石。當(dang)該礦物碎(sui)裂(lie)時，所釋(shi)放出(chu)的(de)游離氟(fu)可(ke)以與氣(qi)態水發生反應，形成(cheng)臭(chou)氧和氟(fu)化(hua)氫，繼(ji)而發出(chu)臭(chou)氧的(de)怪味。

藍(lan)塊螢石（Blue John）

具有紫(zi)、白色(se)(se)（或紫(zi)、黃色(se)(se)）相(xiang)間的(de)帶狀紋(wen)(wen)路(lu)的(de)的(de)螢石變(bian)種。其藍(lan)紫(zi)色(se)(se)條紋(wen)(wen)的(de)形成(cheng)原(yuan)(yuan)因尚不明確。在(zai)(zai)(zai)顯(xian)微鏡(jing)分析(xi)下未能在(zai)(zai)(zai)該變(bian)種中發現任何如高錳酸(suan)鉀或烴等可(ke)(ke)以導致藍(lan)紫(zi)色(se)(se)花(hua)紋(wen)(wen)的(de)雜質。但由于藍(lan)塊螢石的(de)晶格錯位，螢石原(yuan)(yuan)有的(de)原(yuan)(yuan)子結構會(hui)產(chan)生移(yi)位或被干擾(rao)，也(ye)有可(ke)(ke)能在(zai)(zai)(zai)物(wu)理方面改變(bian)該種呈(cheng)現的(de)顏色(se)(se)。

磷綠螢石（Chlorophane）

具有(you)熱釋光(guang)特性的(de)螢石(shi)，受到加熱后會發出(chu)綠(lv)色亮光(guang)。磷綠(lv)螢石(shi)中含有(you)錳、鋁、鎂、微(wei)量的(de)鐵和鈉等雜質。

鈰釔(yi)礦（Yttrocerite）

螢(ying)(ying)石變種(zhong)，化(hua)學(xue)式為(Ca,Ce,Y)F2。當螢(ying)(ying)石化(hua)學(xue)結(jie)構中(zhong)的部分鈣元(yuan)素被鈰元(yuan)素和釔元(yuan)素替代后，就會變成鈰釔礦。

釔螢石(shi)（Yttrofluorite）

螢(ying)(ying)石變種(zhong)，化(hua)學式為(Ca,Y)F2。當螢(ying)(ying)石化(hua)學結構中(zhong)的部分鈣元素(su)僅(jin)被(bei)釔(yi)元素(su)替代(dai)時，就(jiu)會形成釔(yi)螢(ying)(ying)石。

主要價值

螢(ying)(ying)石(shi)是(shi)唯一(yi)一(yi)種可以(yi)(yi)提(ti)煉大量氟元素礦(kuang)物。同時其還(huan)被用(yong)(yong)于煉鋼中的助(zhu)溶劑以(yi)(yi)除去雜質。該礦(kuang)物在制(zhi)作(zuo)生產(chan)玻璃(li)和(he)搪瓷(ci)時也有應(ying)用(yong)(yong)。此(ci)外，在光學領域對于螢(ying)(ying)石(shi)的需求量較大。其人(ren)工合(he)成晶體長大后可以(yi)(yi)制(zhi)成多(duo)種透鏡。如用(yong)(yong)螢(ying)(ying)石(shi)制(zhi)造的照(zhao)相機鏡頭，因(yin)其具(ju)有非常低(di)的色(se)(se)散，所以(yi)(yi)由其打(da)磨成的鏡片比(bi)選(xuan)用(yong)(yong)普通玻璃(li)的鏡頭具(ju)有更少(shao)的色(se)(se)差(cha)。

螢石的顏色鮮艷豐富(fu)，晶體(ti)光(guang)滑無暇，被(bei)稱(cheng)之為“世界上最鮮艷的寶(bao)石”。但因其硬度低(di)，所以通常情況下不(bu)能被(bei)用作珠寶(bao)。但正(zheng)因螢石質地柔軟，所以當出現(xian)足(zu)夠大的晶體(ti)時，便(bian)可(ke)以相對容易(yi)的用它來雕刻(ke)裝飾物。該礦物在礦石收藏家中(zhong)十分(fen)流行。尤其是一(yi)些品(pin)相良(liang)好(hao)的標本可(ke)以出現(xian)很高的價格。

工業應用

三氟化硼

螢石須(xu)為制酸(suan)級產品，利(li)用發煙硫酸(suan)的脫水作用，在適當溫度下，可使(shi)硼酸(suan)脫水得(de)到三氧化硼晶(jing)體。反應式為：

2H?BO?(s)→B?O?(s)+3H?O(l)+Q

在重(zhong)鉻酸鉀作用下，三(san)氧化硼、螢石粉、發煙硫酸混合(he)加熱，即可得(de)到(dao)三(san)氟(fu)化硼氣體。反應式為:

3H?SO?(l)+B?O?(s)+3CaF?(s)→3CaSO?(s)+2BF?(g)+3H?O(l)

綜合反應式為：

3H?SO?(l)+2H?BO?(s)+3CaF?(s)→3CaSO?(s)+2BF?(g)↑+6H?O(l)+Q

氟化氫

回(hui)轉(zhuan)窯法：螢石、H?SO?在(zai)回(hui)轉(zhuan)窯中發生的反應(ying)(ying)為吸熱反應(ying)(ying)，溫(wen)度維持(chi)在(zai)200-270℃，主反應(ying)(ying)是(shi)：

CaF?(s)+H?SO?(l)→2HF(g)+CaSO?(s)

該主反應(ying)的機理(li)可通過以下反應(ying)來表達：

CaF?(s)+H?SO?(l)→Ca(HSO?·F·HF)

Ca(HSO?·F·HF)→Ca(HSO?·F)+HF(g)

Ca(HSO?·F)+HF(g)→CaSO?·2HF(g)

螢(ying)石和硫酸在進入(ru)(ru)回轉窯(yao)(yao)反(fan)應之前，需在常溫或(huo)低溫下經預反(fan)應器混合，反(fan)應過(guo)程由煤氣(qi)燃燒(shao)提供熱量，以避(bi)免惰(duo)性氣(qi)體進入(ru)(ru)而影(ying)響HF的(de)吸(xi)收冷凝與精(jing)餾。反(fan)應程度(du)(du)直接影(ying)響物料狀(zhuang)態，反(fan)應物在0-40%及70%80%的(de)反(fan)應程度(du)(du)時(shi)呈漿狀(zhuang)，腐(fu)蝕(shi)反(fan)應器的(de)程度(du)(du)最大(da)。因此，該工藝(yi)的(de)關鍵是設(she)計回轉窯(yao)(yao)時(shi)盡量避(bi)免腐(fu)蝕(shi)并(bing)延長(chang)使(shi)用壽(shou)命。

氣(qi)(qi)固(gu)、氣(qi)(qi)液固(gu)流(liu)化床反應(ying)：利用(yong)氣(qi)(qi)化的(de)(de)硫酸和螢石反應(ying)制取HF就是氣(qi)(qi)固(gu)流(liu)化床，其反應(ying)效率較(jiao)液體(ti)硫酸法(fa)高并徹(che)底解(jie)決了(le)液體(ti)硫酸與螢石反應(ying)存(cun)在的(de)(de)易粘問題，涉及的(de)(de)主要反應(ying)如(ru)下：

CaF?(s)+SO?(g)+H?O→2HF(g)+CaSO?(s)

該反應(ying)(ying)放熱，床層溫度為400℃，相比螢石，H?SO?有(you)15%的(de)過(guo)量且為氣(qi)態，螢石在(zai)物(wu)料(liao)停留15分鐘內(nei)就(jiu)有(you)98%轉化(hua)。反應(ying)(ying)得到的(de)混合氣(qi)體(ti)經吸收器除(chu)掉固體(ti)灰塵、硫酸氣(qi)體(ti)、水蒸氣(qi)后，再(zai)經冷凝(ning)器去除(chu)SiF?氣(qi)體(ti)即(ji)得所需純度的(de)HF產品。氣(qi)固流化(hua)床比回轉窯(yao)法的(de)反應(ying)(ying)迅速，螢石更能充分利用，設(she)備更簡單緊湊，但仍(reng)面臨(lin)物(wu)料(liao)和氣(qi)體(ti)的(de)腐(fu)蝕問題。

氣液固(gu)流(liu)化床(chuang)是指(zhi)在C?F?惰性液相中，粒狀螢(ying)石和硫(liu)酸反(fan)應(ying)制(zhi)取HF氣體(ti)，C?F?液相回收(shou)循環利用(yong)。為(wei)確保(bao)固(gu)相懸浮于流(liu)化床(chuang)，控制(zhi)5秒的氣體(ti)停留；硫(liu)酸仍然保(bao)持15%的過(guo)量，C?F?的質量是CaSO?質量的30%。200℃時，反(fan)應(ying)進(jin)行80分(fen)(fen)鐘，即達99%的轉(zhuan)化率，得(de)到的HF氣體(ti)去除C?F?后，一(yi)部分(fen)(fen)循環利用(yong)，剩余部分(fen)(fen)經硫(liu)酸脫水、濃縮(suo)、蒸(zheng)餾，純度達到99.8%；分(fen)(fen)離后的C?F?也可繼(ji)續(xu)循環使用(yong)。該工藝(yi)具有反(fan)應(ying)的溫(wen)度及(ji)能耗較低、效(xiao)率高(gao)的優點。

間歇生產(chan)法(fa)：間歇生產(chan)法(fa)能夠克服回轉(zhuan)窯法(fa)生產(chan)HF工藝(yi)出現的問題，其(qi)過程為：1）首先根據化學計(ji)量(liang)比對螢石(shi)粉、H?SO?計(ji)量(liang)，加熱(re)螢石(shi)粉至200-400℃，送入反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)；2）再加熱(re)H?SO?至100-280℃，逐(zhu)步加入到反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)，攪拌、反(fan)(fan)應(ying)(ying)；3）排(pai)出的石(shi)膏渣即(ji)可冷卻。該工藝(yi)中(zhong)螢石(shi)的轉(zhuan)化率(lv)可達95%以上，并且相比回轉(zhuan)窯法(fa)具有設備工藝(yi)簡(jian)單、投資低、原料(liao)計(ji)量(liang)更精確、生產(chan)效率(lv)高、無污染(ran)、正壓下操作穩定等(deng)優點。

文化傳說

關于螢(ying)石，有一個古(gu)老(lao)的傳說。在古(gu)印(yin)度的一個小山(shan)崗(gang)上(shang)，當地(di)人(ren)發(fa)現此處的眼鏡蛇特別(bie)多，這些蛇常聚集在一塊巨石周圍。好奇的人(ren)們決定一探究竟。

人們摸黑登上山(shan)頭，發(fa)現(xian)那塊(kuai)巨石竟發(fa)出幽幽的(de)藍光(guang)。趨(qu)光(guang)的(de)特性讓飛蟲們奮不顧身地撲向石頭，成(cheng)為(wei)等(deng)待已久的(de)青蛙們的(de)美(mei)食(shi)，而青蛙兵團(tuan)又引來了眼(yan)鏡(jing)蛇(she)(she)的(de)圍(wei)捕。原來，蛇(she)(she)聚(ju)于此是(shi)為(wei)了守“石”待“蛙”。這種石頭就是(shi)螢石。