Mineralien

Fluorit (auch als Flussspat bekannt)



Ein wichtiges Industriemineral, das in vielen chemischen, keramischen und metallurgischen Prozessen verwendet wird.


Fluorit: Dieses Foto zeigt einige schöne blaue kubische Fluoritkristalle mit gelegentlichen Pyritkristallen auf ihren Gesichtern. Fluorit wird gewöhnlich als kubische Kristalle gefunden, aber blaue Kristalle sind ungewöhnlich. Die blaue Farbe kann durch Spurenmengen von Yttrium verursacht werden, die Calcium in der Fluoritkristallstruktur ersetzen. Foto von Giovanni Dall'Orto, hier unter einer Creative Commons Lizenz verwendet.

Fluoritspaltung: Fluorit ist das einzige häufig vorkommende Mineral mit vier Richtungen perfekter Spaltung. Diese perfekte Spaltung in Kombination mit der isometrischen Kristallstruktur des Minerals führt häufig dazu, dass es sich wie hier gezeigt zu perfekten Oktaedern spaltet. Diese Exemplare zeigen auch die für Fluorit typischen violetten und gelben Farben. Foto von Hannes Grobe, hier unter einer Creative Commons Lizenz verwendet.

Was ist Fluorit?

Fluorit ist ein wichtiges Industriemineral aus Calcium und Fluor (CaF2). Es wird in einer Vielzahl von chemischen, metallurgischen und keramischen Prozessen eingesetzt. Exemplare mit außergewöhnlicher Durchlässigkeit und Farbe werden in Edelsteine ​​geschnitten oder zur Herstellung von Ziergegenständen verwendet.

Fluorit wird durch hydrothermale Prozesse in Adern abgelagert. In diesen Gesteinen kommt es häufig als Gangmineral vor, das mit metallischen Erzen in Verbindung gebracht wird. Fluorit kommt auch in Brüchen und Hohlräumen einiger Kalksteine ​​und Dolomite vor. Es ist ein sehr verbreitetes Gesteinsmineral, das in vielen Teilen der Welt vorkommt. In der Bergbauindustrie wird Fluorit oft als "Flussspat" bezeichnet.

Physikalische Eigenschaften von Fluorit

Chemische EinstufungHalogenid
FarbeNormalerweise lila, grün und gelb. Auch farblos, blau, rot und schwarz.
StreifenWeiß
LüsterGlaskörper
DurchsichtigkeitTransparent bis durchscheinend
SpaltungVier Richtungen perfekter Spaltung
Mohs-Härte4
Spezifisches Gewicht3.2
DiagnoseeigenschaftenSpaltung, Härte, spezifisches Gewicht, Farbe
Chemische ZusammensetzungCaF2
KristallsystemIsometrisch
VerwendetZahlreiche Anwendungen in der metallurgischen, keramischen und chemischen Industrie. Eine Quelle für Fluor, Flusssäure und metallurgisches Flussmittel. Hochklare Teile werden zur Herstellung von Objektiven für Mikroskope, Teleskope und Kameras verwendet.

Physikalische Eigenschaften von Fluorit

Fluorit ist sehr leicht zu identifizieren, wenn man Spaltung, Härte und spezifisches Gewicht berücksichtigt. Es ist das einzige häufig vorkommende Mineral, das vier Richtungen perfekter Spaltung aufweist und häufig in Stücke mit der Form eines Oktaeders zerbricht. Es ist auch das Mineral, das für eine Härte von vier in der Mohs-Härteskala verwendet wird. Schließlich hat es ein spezifisches Gewicht von 3,2, was nachweislich höher ist als bei den meisten anderen Mineralien.

Obwohl Farbe keine verlässliche Eigenschaft für die Identifizierung von Mineralien ist, ist das charakteristische violette, grüne und gelbe durchscheinende bis transparente Erscheinungsbild von Fluorit ein unmittelbarer visueller Hinweis für das Mineral.

Fluoreszierendes Fluorit: Trommelpolierte Fluoritproben bei normalem Licht (oben) und bei kurzwelligem UV-Licht (unten). Die Fluoreszenz scheint mit der Farbe und der Bandenstruktur der Mineralien in normalem Licht in Beziehung zu stehen.

Fluoreszenz

1852 entdeckte George Gabriel Stokes die Fähigkeit von Fluoritproben, bei Belichtung mit Licht ein blaues Leuchten zu erzeugen, was in seinen Worten "jenseits des violetten Spektrums" lag. Er nannte dieses Phänomen "Fluoreszenz" nach dem Mineral Fluorit. Der Name gewann breite Akzeptanz in der Mineralogie, der Gemmologie, der Biologie, der Optik, der kommerziellen Beleuchtung und vielen anderen Bereichen. (Ein Beispiel für die Fluoritfluoreszenz in Trommelsteinen finden Sie auf dem Foto.)

Fluorit leuchtet typischerweise blau-violett unter kurzwelligem ultraviolettem und langwelligem ultraviolettem Licht. Einige Exemplare haben bekanntermaßen eine cremefarbene oder weiße Farbe. Viele Proben fluoreszieren nicht. Es wird angenommen, dass Fluorit fluoresziert, wenn Spuren von Yttrium, Europium, Samarium oder anderen Elementen das Calcium in der Fluorit-Mineralstruktur ersetzen.

Fluoritkristallmasse: Eine beeindruckende Ansammlung von Fluoritkristallen aus der Berbes-Mine, Ribadesella, Asturien, Spanien. Probe und Foto von Arkenstone / www.iRocks.com.

Fluorit Vorkommen

Das meiste Fluorit kommt in Form von Aderfüllungen in Gesteinen vor, die einer hydrothermalen Aktivität ausgesetzt waren. Diese Adern enthalten oft metallische Erze, die Sulfide von Zinn, Silber, Blei, Zink, Kupfer und anderen Metallen enthalten können.

Fluorit kommt auch in Brüchen und Vugs einiger Kalksteine ​​und Dolomite vor. Fluorit kann massiv, körnig oder oktaedrisch oder kubisch sein. Fluorit ist ein weltweit verbreitetes Mineral in Hydrothermal- und Carbonatgesteinen.

Fluorit-Einheitszelle: Abbildung zeigt die relative Größe und Position von Fluor- und Calciumionen in der isometrischen Einheitszelle von Fluorit. Public Domain Bild von Benjah-bmm27.

Fluoridprodukte: Die meisten Menschen sind mit Fluoridprodukten zur Vorbeugung von Karies vertraut. Fluorid wird dem Trinkwasser als systemische Fluoridtherapie und Zahnpasten, Mundwässern und Zahnspülungen als topische Fluoridtherapie zugesetzt. Diese Verwendungen von Fluorid waren umstritten.

Am besten lernen Sie Mineralien kennen, indem Sie eine Sammlung kleiner Proben verwenden, die Sie handhaben, untersuchen und ihre Eigenschaften beobachten können. Preiswerte Mineraliensammlungen sind im Store erhältlich.

Fluorit Edelstein: Fluorit kann ein wunderschöner Edelstein sein, wenn er facettiert ist. Es ist hauptsächlich ein Edelstein für Sammler, da es eine Härte von 4 auf der Mohs-Skala hat und sich leicht in vier Richtungen spalten lässt.

Verwendung von Fluorit

Fluorit ist vielseitig einsetzbar. Die Hauptanwendungen liegen in der metallurgischen, keramischen und chemischen Industrie; Wichtig sind jedoch auch optische, Lapidar- und andere Anwendungen.

Fluorspar, der Name für Fluorit, wenn es als Schüttgut oder in verarbeiteter Form verkauft wird, wird in drei verschiedenen Qualitäten (sauer, keramisch und metallurgisch) verkauft.

Acid Grade Fluorspar

Flussspat in Säurequalität ist ein hochreines Material, das in der chemischen Industrie verwendet wird. Es enthält über 97% CaF2. Der größte Teil des in den USA konsumierten Flussspats ist säurehaltig, auch wenn er für Anwendungen mit geringerer Qualität verwendet wird. Es wird hauptsächlich in der chemischen Industrie zur Herstellung von Flusssäure (HF) verwendet. Der HF wird dann verwendet, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen, zu denen gehören: Fluorkohlenstoffchemikalien, Schaumtreibmittel, Kältemittel und eine Vielzahl von Fluoridchemikalien.

Flussspat in Keramikqualität

Flussspat in Keramikqualität enthält zwischen 85% und 96% CaF2. Ein Großteil dieses Materials wird für die Herstellung von Spezialglas, Keramik und Emailwaren verwendet. Fluorspar wird zur Herstellung von Glasuren und Oberflächenbehandlungen verwendet, die harte, glänzende Oberflächen, opaleszierende Oberflächen und eine Reihe anderer Erscheinungen erzeugen, die Verbraucherglasobjekte attraktiver oder haltbarer machen. Die als Teflon bekannte Antihaft-Kochfläche besteht aus Fluor, das von Fluorit abgeleitet ist.

Flussspat in metallurgischer Qualität

Flussspat in metallurgischer Qualität enthält zwischen 60 und 85% CaF2. Ein Großteil dieses Materials wird zur Herstellung von Eisen, Stahl und anderen Metallen verwendet. Flussspat kann als Flussmittel dienen, das Verunreinigungen wie Schwefel und Phosphor aus der Metallschmelze entfernt und die Fließfähigkeit der Schlacke verbessert. Für jede produzierte Tonne Metall werden 20 bis 60 Pfund Flussspat verwendet. In den Vereinigten Staaten verwenden viele Metallproduzenten Flussspat, der den metallurgischen Gehalt übersteigt.

Optisch einwandfreies Fluorit

Als Linsen wurden Proben aus Fluorit mit außergewöhnlicher optischer Klarheit verwendet. Fluorit hat einen sehr niedrigen Brechungsindex und eine sehr niedrige Dispersion. Diese beiden Eigenschaften ermöglichen es dem Objektiv, extrem scharfe Bilder zu erzeugen. Anstatt natürliche Fluoritkristalle zur Herstellung dieser Linsen zu verwenden, wird heute hochreines Fluorit geschmolzen und mit anderen Materialien kombiniert, um synthetische "Fluorit" -Linsen von noch höherer Qualität herzustellen. Diese Linsen werden in optischen Geräten wie Mikroskopen, Teleskopen und Kameras verwendet.

Lapidarer Fluorit

Fluoritproben mit außergewöhnlicher Farbe und Klarheit werden häufig von Lapidaren zum Schneiden von Edelsteinen und zur Herstellung von Ziergegenständen verwendet. Hochwertige Fluoritproben ergeben wunderschöne facettierte Steine. Das Mineral ist jedoch so weich und spaltet sich so leicht, dass diese Steine ​​entweder als Sammlerstücke verkauft oder in Schmuckstücken verwendet werden, die keinen Stößen oder Abrieb ausgesetzt sind. Fluorit wird auch in Ziergegenstände wie kleine Figuren und Vasen geschnitten und geschnitzt. Diese werden häufig mit einer Beschichtung oder Imprägnierung behandelt, um ihre Stabilität zu verbessern und sie vor Kratzern zu schützen.

Gebänderter Fluorit-Cabochon: Bunte Fluoritstücke können in schöne Cabochons und andere Ziergegenstände geschnitten werden. Aufgrund seiner geringen Härte und perfekten Spaltung ist es jedoch nicht für viele Zwecke geeignet.

Fluoritproduktion in den Vereinigten Staaten

In den Vereinigten Staaten gibt es Ablagerungen von abgebautem Fluorit. Fast der gesamte in den USA verbrauchte Fluorit wird importiert. Die Hauptländer, die 2011 Fluorit in die USA lieferten, waren China, Mexiko, die Mongolei und Südafrika. All dieses Fluorit wird importiert, weil die Produktionskosten in den USA so hoch sind, dass das Material in diesen anderen Ländern hergestellt und zu geringeren Kosten direkt an Kunden in den USA geliefert werden kann.

Im Jahr 2011 produzierten und verkauften mehrere Unternehmen synthetischen Fluorit als Nebenprodukt ihrer Phosphorsäureproduktion, Erdölverarbeitung oder Uranverarbeitung. Ein Kalksteinproduzent in Illinois gewann und verkaufte auch kleine Mengen Fluorit aus seinem Steinbruch. Das Unternehmen entwickelt eine unterirdische Mine, um eine große Fluoritader zu fördern, von der man hofft, dass sie 2013 in Produktion sein wird.

Schau das Video: Fluorit (August 2020).