بایگانی برچسب: s

کاربردهای متالورژیکی فلورین

فلورین به دلیل خاصیت کمک ذوب بودن، در صنایع‌ متالورژی کاربردهای زیادی دارد. خرید فلورین یا فلوئور اسپار، به عنوان گدازآور همراه با آهک برای بهبود سیالیت سرباره، رواج زیادی در بازارهای مرتبط با صنعت ذوب دارد. فلورین سیالیت سرباره را (با کاهش نقطه ذوب آن) افزایش می دهد و در نتیجه، حذف گوگرد و فسفر را از فولاد مذاب و انتقال آن به سرباره را ممکن می سازد. فلورین در تصفیۀ سرباره الکتریکی، با نسبت 70 به 30 (فلورین به آهک) استفاده می شود.

صنايع توليد الكترود، آلومينيوم و صنايع فولادسازی بيش از 95 درصد از مصرف جهانی فلورين را به خود اختصاص داده ‌اند. بنابراین مشتری های اصلی فروش فلورین در جهان به شمار می روند. بر همين اساس ساليانه حدود 90 هزار تن فلورين به مصرف اين صنايع رسانده می شود. حدود مصرف هر يک از اين صنايع به شرح زير است:

    صنايع فولاد سازی: 85-75 هزار تن

    صنايع توليد آلومينيوم: 10-5 هزار تن     صنايع توليد الكترود جوشكاری: 5-1 هزار تن

سنگ معدنی فلورین

فلورین یکی از عناصر کمیاب و نادری است که در سنگ های پوسته زمین یافت می‌شود و هجدهمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. فلورین یک هالوژن گازی است به رنگ زرد متمایل به خاکستری با نماد F عدد اتمی 9، وزن اتمی 9984/18، وزن مخصوص 696/1 گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه جوش 05/188- درجه سانتیگراد و نقطه ذوب 52/219

این ماده در تهیه اسید فلوئوریدریک و سایر ترکیبات فلوئور و کمک ذوب در صنایع ذوب آهن در صنایع شیشه‌سازی فایبرگلاس، کوزه‌گری و غیره به کار می‌رود. انواع بی‌رنگ آن در صنایع اپتیک برای ساخت منشورها و عدسی‌های بسیار مرغوب قابل استفاده است. سنگ آن درمان مخصوصى براى بیماریها و عوارض مغزى و حل مشکلات ذهنى دارد و باعث رشد، کشش و قدرت تشخیص می‌شود. براى بیمارى‌هاى استخوان مانند التهابات مفصلى، استخوانى و آرتروز بسیار موثر است و براى عوارض زخم ها بسیار مفید مى باشد.کبد را تقویت میکند و به تمرکز حواس کمک بزرگى می‌کند.

فلورین در تولید اسید فلوئوریدریک

با واکنش فلوریت با اسید سولفوریک و حرارت دیدن در کوره، گاز فلورید هیدروژن(HF) و سولفات کلسیم تولید می شود. پس از تصفیه به وسیله ی گازشویی، چگالش و تقطیر، HF به صورت HF بی آب، مایع دود کننده بی رنگ، به فروش می رسد؛ یا ممکن است برای تشکیل اسید آبکی، معمولاً 70% HF، جذب شود. کریولیت مصنوعی، مواد شیمیایی فلوئورید آلی یا غیر آلی و فلوئور عنصری از اسید هیدروفلووئوریک ساخته می شوند. خود اسید در کاتالیزوری برای تولید آلکیلات، ماده ای که در سوخت با اکتان بالا برای هواپیما و خودروهایی که به وسیله ی پیستون به حرکت در می آیند، در اسیدشویی فولاد، حذف لعاب و حکاری و صیقل دادن شیشه، در عملیات آبکاری الکتریکی مختلف مهم تلقی می گردد.

کاربرد فلورین

فلورین در محدوده وسیعی از شرایط زمین شناسی تشکیل و مشاهده می شود . کانسارهای فلورین می توانند دارای منشاء رسوبی – کربناته باشند یا به صورت رگه ای معمولا ً مرتبط با سنگهای آذرین خروجی اسیدی تا حد واسط همراه باشند.

كابردهای فلورين را مي توان به چهار گروه كاربرد عمده مشخص نمود :

فلورين هاي متالورژی: كه در صنايع متالورژی و عمدتا ً در صنعت فولاد و همچنين در توليد آلومينيوم برای توليد كريوليت مصنوعی بكار گرفته می شود.

فلورين سراميكی : كاربرد اين نوع فلورين ها شامل بكارگيری در توليد لعاب و در صنايع شيشه می باشد.

فلورين اسيدی: براي توليد اسيد فلوئوريدريك كاربرد دارد. اين نوع فلورين بايد از خلوص بالايي برخوردار باشد و معمولا ًدر آن عيار CAF2 بالای 97% باشد.

فلورین تزئینی : به علت زیبایی طبیعی کانی فلورین , آن را به صورت خام و یا تراش خورده و در رنگهای مختلف, به عنوان سنگ گرانبها و تزئینی مورد استفاده قرار می دهند که معمولا دارای قیمتی بالاست

شرکت زمین کاو با تولید و عرضه فلورین با خلوص متفاوت CaF2، از 50 تا 99 درصد، در ابعاد کلوخه، گرانول، دانه بندی و میکرونیزه قادر است نیاز کارخانجات صنعتی و صنعت صادرات را به این ماده ارزشمند تامین نماید.

کانی شناسی فلورین

كاني اصلي فلورين ، فلوئوريت با فرمول شيمياييCaF2مي باشد . به رنگ هاي زرد ، سبز ، آبي ، بنفش ، بي رنگ و گاهي تا ارغواني بوده و در سيستم کوبيک متبلور مي شود . وزن مخصوص اين کاني 18/3 و سختي آن 4 مي باشد . اين کاني معمولاً فضاي خالي بين ساير کاني ها را پر کرده و در طبيعت به صورت رگه اي مشاهده مي شود و همراه با کاني هاي کلسيت – کوارتز – باريت- سلستين و سولفيد هاي گوناگون همراه است . فلوئوريت در صورت خالص بودن 7/48 % فلوئور و 3/51 % کلسيم دارد. ديگر كاني‌هايي فلوئور كه كمتر رايج هستند، عبارتند از كريوليت (Na3AlF6)، اسلايت(MgF2)، توپاز، ويليوميت، باستناسيت و فلوئورآپاتيت.

مصارف فلوئورین در خمیردندان

انسان به طور معمول روزانه به ميزان 0.3 تا 5 ميلي‌گرم در ليتر فلورين دريافت مي نمايد که تا حدود 3 ميلي‌گرم ممکن است توسط غذاهاي مختلف تأمين شود. اما اين ميزان با توجه به رژيم غذايي و شيمي خاک محلي که محصولات بر روي آن مي‌رويند، مي‌تواند متغير باشد.

فلورين در جلوگيري از پوسيدگي دندان و کاهش بيماريهاي دهان و دندان مؤثر بوده و باعث استحکام دندان‌ها و نيز استخوان‌ها مي‌شود. دندان‌ها و استخوان‌ها از ترکيب کاني‌هاي فسفات کلسيم, نظير آپاتيت تشکيل شده‌اند. ورود و دخالت فلورين در داخل بلورهاي ساختماني تشکيل دهنده آپاتيت، باعث کاهش حلاليت و افزايش سختي آن مي‌شود و بالطبع افزايش مقاومت در برابر پوسيدگي دندان‌ها و پوکي استخوان را به دنبال دارد. به همين علت در تهيه خميردندان و نيز دهانشويه بکار مي‌رود.

مقاصد صادرات فلورین

مقصد صادرات فلورین از ایران عمدتاً کشورهای ترکیه، هند، تایوان، عراق، ارمنستان، آذربایجان، عمان، ترکمنستان، بلژیک، روسیه و گرجستان است. که از این بین کشور ترکیه بیشترین مقصد صادراتی فلورین از ایران بوده است. باتوجه به آمار، ذخیره فلورین در جهان 500 میلیون تن برآورد می گردد. تولید سالیانه فلورین در دنیا به حدود 8/5 میلیون تن بالغ شده و اصلی ترین کشورهای تولید کننده آن در دنیا جمهوری خلق چین، مکزیک، آفریقای جنوبی، مغولستان، ویتنام و اسپانیا می باشند با توجه به آمارهای موجود این کشورها در سال 2018 میزان 95 درصد از کل تولید فلورین را به خود اختصاص داده اند. با توجه به ذخایر موجود در کشور و پتانسیل های موجود استخراج و فرآوری مواد معدنی، سهم یک درصدی ایران از تولید جهانی بسیار ناچیز است و باید این میزان افزایش یابد.

سنگ معدنی فلورين

فلورایت یا فلورین یک کانی بسیار مشهور است که به رنگ های مختلفی یافت می شود و شامل عناصر کلسیم و فلورین است. این کانی مهم در زمینه های مختلف از جمله صنعت، سرامیک، مواد شیمیایی و… مورد استفاده قرار می گیرد. فلورایت در مناطق مختلف جهان در حجم وسیعی یافت می شود که می توان به آفریقای جنوبی، مکزیک، چین، روسیه، اسپانیا و نامیبیا اشاره کرد.

اگرچه فلورایت خالص بی رنگ است ولی با وجود عناصر خاص می تواند به رنگ و غلظت های متفاوت یافت شود، همانند سفید، بنفش، آبی، قرمز، صورتی، نارنجی، زرد، قهوه ای، سبز، خاکستری و سیاه. اگر چه دیدن نوارهای رنگی و چند رنگ بودن فلورین خیلی معمول است. سیستم کریستالی فلورین Cubic و یا مکعبی است و به همین خاطر شکست یگانه (SR) دارد .شکل کریستالی آن معمولاً مکعبی و یا Octahedron (هشت وجهی) است و معمولاً کریستال ها می توانند حتی به شکل دو قلویی رشد کنند. سختی این کانی4 است و از جلای شیشه ای ضعیف برخوردار است و به همین علت استفاده از این کانی برای انگشتر توصیه نمی شود. رنگ سبز آن می تواند به راحتی به جای زمرد اشتباه گرفته شود.

وزن مخصوص این کانی 3 تا 3/3 است و به راحتی می تواند تورق ( موازی یا صفحات اکتاهدران) پیدا کند. ضریب شکست آن حدود 43/1 و در زیر نور ماوراءبنفش از خود فلورسنسی نشان می دهد.

از نگهداری این کانی با دیگر کانی ها و فلزات باید خودداری کرد چون باعث از بین رفتن صیقل سنگ و یا شکستن آن می شود.

کاربردهای کانی فلورین

فلورین توسط یونانیان قدیم برای ساخت ظروف تزئینی مانند فنجان، لیوان و سطح میزها استفاده می شده است. امروز فلورین ماده اولیه و اساسی صنایع آلومینیوم و صنایع شیمیایی و فولاد در جهان محسوب می شود. فلورین در تهیه اسید هیدروفلورئوریک و مشتقات آن و همچنین در صنایع هسته ای، سرامیک، ریخته گری، تهیه فروآلیاژها و … مورد استفاده قرار می گیرد. از فلورین برای تهیه کریولیت مصنوعی Na3AlF6 که برای ذوب آلومینیم اساسی است، استفاده می شود. اسید فلوئوریدریک به عنوان کاتالیست در تهیه سوختهای اکتان بالا، خورنده و صیقل دهنده شیشه نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

از انواع شفاف و رنگ روشن فلورین در ساخت شیشه و عدسی استفاده می گردد. در صنایع کوزه گری، میناکاری و سرامیک ساخت فایبر گلاس و مواد آرایشی نیز از این کانی استفاده می شود. خلوص این نوع فلورین بین ۹۵ تا ۹۶ درصد است. فلورین های خوش رنگ و شفاف می توانند به عنوان کانی زینتی نیز مورد استفاده قرار گیرند.

استفاده از فلورین در متالورژی و تولید آلومینیوم

  • فلورین در صنايع متالورژي و عمدتا ًدر صنعت فولاد و همچنين در توليد آلومينيوم براي توليد كريوليت مصنوعي بكار گرفته مي شود.
  • فلوئوريد آلومينيوم که به عنوان گدازآور در تولید آلومینیوم است.
  • كريوليت که به عنوان حلال و الكتروليت مذاب در سلولهاي احياي آلومينيوم. گدازآور در توليد ميني اوپال و شيشه، سراميك و سفال، توليد نسوزهاي مخصوص، پركننده در ساينده­ها، جوش و توليد سيليكات آلومينيوم
  • فلوئوراسپار درجه متالورژی حاوی 60 تا 85 درصد فلوئورید کلسیم (CaF2) می باشد. اغلب این ماده برای تولید آهن، فولاد و سایر فلزات مورد استفاده قرار می گیرد. فلوئوراسپار می تواند به عنوان یک گدازآور(flux) عمل نماید که با زدودن ناخالصی هایی مانند سولفور و فسفر از فلز ذوب شده، سیالیت سرباره را بهبود بخشد. بین 9 تا 27 کیلوگرم فلوئوراسپار برای هر تن از فلز تولید شده بکار می رود.

شرکت زمین کاو تامین کننده فلورین مورد نیاز در صنایع متالورژی و تولید آلومینیوم می باشد.