Плавиковий шпат властивості і сфери використання

Плавиковий шпат або флюорит, мінерал CaF2. Іноді містить домішки Y (від 15 до 40%; іттрофлюоріт), РЗЕ, Mn, Sr (до десятих доль%). Щільність 3180-3200 кг / м3. Твердість за мінералогічною шкалою 4.
Кристалічна структура іонного типу; катіоньг Ca2 + утворюють щільну кубічну упаковку, все тетраедричних порожнечі якої зайняті іонами F- (див. Кальцію фторид, Кристалічна структура). Зустрічається у вигляді кубічну або октаедричні кристалів, зернистих або суцільних агрегатів. Забарвлення різноманітна: від фіолетового до чорної, жовта, блакитна, зелена, пурпурна і ін. Буває і безбарвним; часто поліхромний. Яскраво флуоресціює в УФ-променях (колір залежить від домішок РЗЕ). Спостерігається також термолюмінесценція. Ф.- поширений мінерал, зустрічається головним чином в гидротермально-метасоматичні родовищах, що залягають серед карбонатних порід (найчастіше вапняків), іноді в осадових породах.
Флюорит - вихідна сировина для отримання фтористоводородной кислоти (HF) і кріоліту Na3AlF6, використовуваного в алюмінієвій промисловості; флюс в чорної і кольорової металургії; компонент стекол, емалей, глазурі.

Основне споживання видобувається плавиковогошпату в світі припадає на виробництво безводного фтористого водню і плавикової кислоти, які використовуються для отримання більш складних хімічних сполук на основі фтору (в першу чергу - кріоліту і фтористого алюмінію), фторпохідні вуглеводнів, фреонів і фторопластов (застосовуваних для виробництва спеціальних пластмасових виробів - тефлону і ін.). Світове споживання плавикової кислоти вже досягло рівня 650 тис. Т на рік і продовжує рости. Для виробництва HF використовуються найбільш якісні сорти плавікошпатових концентратів - містять понад 92% CaF2, а для виготовлення безводного фтористого водню - самі високоякісні концентрати - понад 97% CaF2.

На другому місці споживання флюориту - використання власне плавикошпатовий продукту в якості флюсу в чорній металургії. Металургійні сорти флюоритового продукту повинні містити понад 65% CaF2, але їх технічні умови застосування визначають обов'язкову велику розмірність шматків флюориту (частка шматків менше 50 мм - менше 10%). Досягти необхідну чистоту сировини при досить значній кусковатості флюоритового матеріалу - досить важке завдання і металургійні сорти плавиковогошпату є досить дефіцитною сировиною. Більша ж частина пропонованого до реалізації плавікошпатового концентрату малорозмірних. Для збільшення розмірності шматків застосовуються окомкование і брикетування плавикошпатовий концентратів, але це призводить до збільшення собівартості товарного продукту.

З інших областей використання фтору слід зазначити:
- в атомній промисловості - для отримання тетрафторида урану (UF4) - проміжного продукту при збагаченні і регенерації ядерного палива;
- при варінні скла (для зниження температур плавлення і підвищення прозорості) і емалей (для зниження температур плавлення і додання забарвлення);
- в цементній промисловості - для зниження температури випалу клінкерної суміші і підвищення якості цементу;
- просочування деревини розчином NaF для запобігання дерев'яних виробів від гниття;
- для розчинення і травлення плавиковою кислотою металів і скла;
- кислотна обробка стовбурів нафтових свердловин з метою підвищення вилучення нафти.

Класифікація та вимоги до концентратів і маркам плавиковогошпату
Концентрації плавиковогошпату підрозділяються на сорти: кислотний, металургійний і керамічний. До них існують вимоги за хімічним складом (див. Таблицю нижче).

Вимоги до хімічного складу різних сортів концентратів плавиковогошпату

Існує й інша класифікація концентратів плавиковогошпату, що розділяє останній на флюорітний (рядовий), гравітаційний та кусковий.
Існує ряд ГОСТів, що пред'являються до КПШ: ГОСТ 29219-91, ГОСТ 29220-91 і ГОСТ 4421-73. У свою чергу, кожен сорт КПШ підрозділяється на марки в залежності від технології виробництва, фізико-механічних властивостей, змісту основного компонента і домішок плавиковий шпат випускається наступних марок.

Види і марки плавиковогошпату

Вид плавиковогошпату (флюориту)

Марки плавиковогошпату

ФР-55, ФР-40, ФР-30, ФР-20

ФК-95А, ФК-95Б, ФК-92, ФК ФК-85, ФК-75, ФК-65

ФГ-95А, ФГ-95Б, ФГ-92, ФГ-85, ФГ-75, ФГМ-75, ФГ-65

Якість плавикошпатовий концентратів має в кожному конкретному випадку регламентуватися договором між постачальником (рудником) і металургійним підприємством або має відповідати існуючим стандартам і технічним умовам.
Вимоги до хімічного складу флотаційних плавикошпатовий концентратів, призначених для використання в кольоровій металургії, хімічної та скляної галузях промисловості (так званих кислотних і керамічних концентратів), визначаються ГОСТ 29219-91.
Вимоги до хімічного складу концентратів плавиковогошпату, що застосовуються в кольоровій металургії, хімічної та скляної галузях промисловості (кислотних і керамічних).

Вимоги до хімічного складу концентратів плавиковогошпату

Масова частка фтористого кальцію,%, не менше

Джерело: ГОСТ 29219-91

З метою заміни кускового флюориту, використовуваного в чорній металургії, флотаційні концентрати піддаються окомкованию і брикетування. На обпалені окатиші з флотаційних флюоритових концентратів, призначені для металургійної промисловості, застосовується ГОСТ 24626-81.

Вимоги до хімічного складу концентратів плавиковогошпату, які зазнали окомковиванію і брикетування і застосовуваних в металургії

Масова частка фтористого кальцію,%, не менше

Джерело: ГОСТ 24626-81

Вимоги до хімічного складу кускових, гравітаційних і флотаційних плавиковий-шпатових концентратів для отримання зварювальних матеріалів регламентуються ГОСТ 4421-73.

Вимоги до хімічного складу кускових, гравітаційних і флотаційних плавиковий-шпатових концентратів, що застосовуються у виробництві зварювальних матеріалів.

Масова частка фтористого кальцію,%, не менше

Масова частка домішок,%, не більше

Джерело: ГОСТ 4421-73

C поточною ситуацією і прогнозом розвитку українського і світового ринку плавиковогошпату можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків «Ринок плавиковогошпату вУкаіни».

-•Маркетингові дослідження
-Техніко-економічне обґрунтування
- Бізнес планування