化合物简介
氟化钙(化学式:CaF2)是钙的氟化物,为白色晶体,难溶于水,单晶是透明的。它是萤石矿物的主要成分,也是氟元素的主要来源,可用于制取氟化氢、氟气、氟化物等重要化学试剂,年产量达50万吨(1990年代后期)。 氟化钙型结构是晶体结构中的一种重要结构。立方体晶胞中,Ca2+与八个F−以立方体型配位,F−与四个Ca2+以四面体型配位。 由于晶格中F心存在,矿物中的氟化钙常带很深的颜色。 工业上和实验室中都以氟化钙为原料制取氟化氢。氟化钙与浓硫酸在铅皿中反应,便会有氟化氢气体放出: CaF2(s) + H2SO4(l) → CaSO4(s) + 2 HF(g) 氟化氢是化工中极为重要的中间体,可以配制氢氟酸,也是制取有机氟化合物、氟化物等多种化学试剂的原料。
基本信息
中文名称
萤石
英文名称
calcium difluoride
中文别名
氟化钙、氟石粉、萤石粉、氟石
英文别名
Calcium fluoride
CAS号
7789-75-5
分子式
CaF2
分子量
78.0748
精确质量
77.9594
PSA
0.0
LOGP
-5.992
编号系统
UNII
O3B55K4YKI
物化性质
外观与性状
白色粉末或无色晶体
密度
3.18g/mLat 25°C(lit.)
沸点
2500°C(lit.)
熔点
1402 °C
闪点
2500°C
折射率
1.434
水溶解性
INSOLUBLE
稳定性
Stable. Incompatible with acids.
储存条件
库房通风低温干燥
安全信息
RTECS号
EW1760000
安全说明
S26-S37/39
危险类别码
R36/37/38
WGK Germany
1
危险品运输编码
3288
海关编码
2529210000
危险品标志
Xi
生产方法及用途
生产方法
1.中和法将氢氧化钙溶于氢氟酸中,然后蒸发、过滤、干燥、粉碎,制得氟化钙成品。其反应方程式如下:钙镁磷肥副产法将钙镁磷肥副产所得废气用水吸收,过滤,然后加石灰乳中和,加热化合,再经沉降分离、过滤洗涤、脱水、干燥、粉碎,制得氟化钙产品,其反应方程式如下:
2.在固体碳酸钙中加入过量氢氟酸,至刚果红呈酸性,在加热条件下不再溢出二氧化碳,反应结束,静置,分出沉淀,用水倾析洗涤2-3次至酸性合格。过滤后在60-80oC干燥,并于400-500oC煅烧3h,粉碎即可。
3.把碳酸钙或氢氧化钙用氢氟酸溶解,将所得溶液蒸发浓缩、过滤、干燥、粉碎即可。或者将钙镁磷肥副产得到的废气用水吸收并过滤,然后加石灰乳中和,加热化合,再经分离、洗涤、脱水、干燥即可。
4.由碳酸钙加过量的氢氟酸可制取氟化钙。100g碳酸钙与100mL的沸水放在聚乙烯杯中,混合成糊状物,向杯中加入40%氢氟酸,同时搅拌,直至不再产生CO2气泡,过滤,将沉淀分离出来,在沉淀上加稀醋酸,至确实无CO2产生,用热水彻底洗去各种杂质,在300℃下干燥即得氟化钙。
5.将10g碳酸钙与5.8克氟氢化铵粉末混合均匀,放在铂皿中,铺成1.3cm厚的薄层,于175℃加热1h,即得氟化钙。如果以氟化铵为原料制备,则称量7.5g,于200℃加热1h,亦可得氟化钙晶体。
6.开采矿石 后经选矿、浮选而制得。
7.人工合成制氟化钙 将氟硅酸溶液与氢氧化钙在70~75℃温度下进行中和反应而生成氟化钙。工业上直接采用天然萤石矿粉极为少见,一般均需通过选择各种不同含量的氟化钙精矿后才被采用。其选矿方法的选择主要取决于萤石矿的物性、含量及用户要求而定。开采后的萤石矿,经手选、粉碎、球磨、浮选、浓缩脱水和烘干,即得萤石精矿粉。
8.在固体碳酸钙中加入过量氢氟酸,至刚果红呈酸性:.在加热条件下不再逸出CO
2 ,反应结束,静置,分出沉淀,用水倾析洗涤2~3次至酸性合格。过滤后在60~80℃干燥,并于400~500℃煅烧3h,粉碎即可。
9.将30%左右的硝酸钙溶液加热,然后加入30%左右的氟化铵溶液 ( 稍过量) ,进行反应:当沉淀完全后,将混合物在60~70℃下加热1h,静置,分去上层清液,用水倾析沉淀2~3次,过滤,在60~80℃下干燥,并于400~500℃煅烧3h,冷却后研磨成粉状,再用热水洗涤至不含NH3+离子和NO3-离子为止。甩干,于60℃下干燥后在400~500℃煅烧2h即可。
2.在固体碳酸钙中加入过量氢氟酸,至刚果红呈酸性,在加热条件下不再溢出二氧化碳,反应结束,静置,分出沉淀,用水倾析洗涤2-3次至酸性合格。过滤后在60-80oC干燥,并于400-500oC煅烧3h,粉碎即可。
3.把碳酸钙或氢氧化钙用氢氟酸溶解,将所得溶液蒸发浓缩、过滤、干燥、粉碎即可。或者将钙镁磷肥副产得到的废气用水吸收并过滤,然后加石灰乳中和,加热化合,再经分离、洗涤、脱水、干燥即可。
4.由碳酸钙加过量的氢氟酸可制取氟化钙。100g碳酸钙与100mL的沸水放在聚乙烯杯中,混合成糊状物,向杯中加入40%氢氟酸,同时搅拌,直至不再产生CO2气泡,过滤,将沉淀分离出来,在沉淀上加稀醋酸,至确实无CO2产生,用热水彻底洗去各种杂质,在300℃下干燥即得氟化钙。
5.将10g碳酸钙与5.8克氟氢化铵粉末混合均匀,放在铂皿中,铺成1.3cm厚的薄层,于175℃加热1h,即得氟化钙。如果以氟化铵为原料制备,则称量7.5g,于200℃加热1h,亦可得氟化钙晶体。
6.开采矿石 后经选矿、浮选而制得。
7.人工合成制氟化钙 将氟硅酸溶液与氢氧化钙在70~75℃温度下进行中和反应而生成氟化钙。工业上直接采用天然萤石矿粉极为少见,一般均需通过选择各种不同含量的氟化钙精矿后才被采用。其选矿方法的选择主要取决于萤石矿的物性、含量及用户要求而定。开采后的萤石矿,经手选、粉碎、球磨、浮选、浓缩脱水和烘干,即得萤石精矿粉。
8.在固体碳酸钙中加入过量氢氟酸,至刚果红呈酸性:.在加热条件下不再逸出CO
2 ,反应结束,静置,分出沉淀,用水倾析洗涤2~3次至酸性合格。过滤后在60~80℃干燥,并于400~500℃煅烧3h,粉碎即可。
9.将30%左右的硝酸钙溶液加热,然后加入30%左右的氟化铵溶液 ( 稍过量) ,进行反应:当沉淀完全后,将混合物在60~70℃下加热1h,静置,分去上层清液,用水倾析沉淀2~3次,过滤,在60~80℃下干燥,并于400~500℃煅烧3h,冷却后研磨成粉状,再用热水洗涤至不含NH3+离子和NO3-离子为止。甩干,于60℃下干燥后在400~500℃煅烧2h即可。
用途
萤石是氟化学工业的基本原料,是工业上氟元素的主要来源,其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。纯净无色透明的萤石可作为光学材料,萤石在光学上具有低色散、低折射率和对紫外线、红外线滤光性高的特性,用于制作棱镜和高质量的光学元件。在玻璃工业中,萤石作为助熔剂、遮光剂加入,它能促进玻璃原料的熔化,是生产乳化玻璃、不透明玻璃和着色玻璃的原料。在陶瓷工业中,萤石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生产过程中起到助色和助熔作用。色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。随着科技和国民经济的不断发展,萤石已成为现代工业中重要的矿物原料,许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备,火箭推进燃料,激光、原子能制造工业以及医学上的人造血、人造心瓣膜和代用骨骼都离不开萤石。 可作脱水和脱氢反应的催化剂及冶金助熔剂。 在化学工业中用于制造氢氟酸,再以它为原料制造有机、无机氟化合物。在钢铁工业中作助熔剂,可降低熔点,增加渣的流动性,它与石灰共用时可降低钢中硫、磷的含量。还用作电焊条焊接组分及玻璃、玻璃纤维的制造,还可作搪瓷釉的组分。合成的纯氟化钙单晶可用作红外线材料。
海关数据
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中国 | 2529210000 | 2019-03 | 查看 |