莹石矿是怎样形成的

萤石，又称氟石，是工业上氟元素的主要来源，是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一。它广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业。纯净无色透明的萤石可作为光学材料，色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。萤石又是氟化学工业的基本原料，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。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。我国萤石资源丰富，分布广泛，矿床类型繁多，资源储量、生产量和出口量均居世界首位。

矿物原料特点

氟是自然界广泛存在的元素，它的化合物有萤石（CaF2）、氟磷灰石〔Ca5（PO4）F〕、冰晶石（Na3AlF6）、氟镁石（MgF2）、氟化钠（NaF）、氟碳铈矿〔（Ce.La）（CO3）F〕等150多种。其中最重要的矿物是萤石。

萤石分子式为CaF2，纯净萤石含钙（Ca）占51.3％，氟（F）占48.7％。但萤石矿物中常混入氯、稀土、铀、铁、铅、锌、沥青等。萤石矿物属等轴晶系，晶形多呈立方体，少数为菱形十二面体及八面体。多形成穿插双晶。集合体为致密块状，偶成土状块体。硬度为4，性脆、解理完全，比重为3.18，熔点1

360℃。萤石一般不溶于水，与盐酸、硝酸作用微弱，在热的浓硫酸中可完全溶解而生成氟化氢气体和硫酸钙。结晶的萤石有多种颜色，在X射线、热紫外线和压力的作用下色泽会发生变化，有些萤石在紫外线或阴级射线作用下会发出萤蓝色或紫罗蓝色光，有些在受热和阳光或紫外线照射下发磷光，还有些会发出磨擦萤光。结晶状态完好的萤石还具有很低的折射率（n＝1.4339）和低的色散率，同时也是异向同性的物质，具有不寻常的紫外线透过能力。

萤石常与石英、方解石、重晶石、高岭石、金属硫化物矿共生。根据矿物的共生组合，构造条件，围岩特征，并结合加工性能，萤石矿床可分为单一型萤石矿床和“伴生”型萤石矿床。单一型萤石矿床矿石组成以萤石、石英为主，并有少量的方解石、重晶石、高岭石、黄铁矿、冰长石、钾长石、微量的金属硫化物和含磷矿物。此类矿石主要是作为冶金萤石块矿、浮选化工级（酸级）萤石精矿、陶瓷（建材）级萤石粉矿和光学萤石、宝玉石萤石等。另一类就是“伴生”型萤石矿床，在这类萤石矿床中矿石主要矿物以铅锌硫化物、钨锡多金属硫化物和稀土磁铁矿为主，萤石作为脉石矿物分布于硫化矿物或磁铁矿之中，随主矿开采而被综合回收利用。它只能生产化工级（酸级）萤石精矿和陶瓷级（建材）萤石粉矿。

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首先我们来了解一下盐酸是什么。盐酸是氯化氢的水溶液，是一种强酸。它在工业上的用途图非常广泛，盐酸是一种无色透明的液体。它是具有非常强烈的刺鼻的气味。而且它还有较高的腐蚀性和挥发性。

自然界中不被盐酸腐蚀的第一种物质是金刚石。我们平常所说的钻石的原生。它是由一种单质元素组成的矿物质，而且它是大自然中存在的最坚硬的物质，金刚石的熔点和沸点都非常高，而且它的用途非常广泛，可以在工业中作切割工具，还可以用于鉴赏（比如钻石）。

自然界中第二种不与盐酸反应的物质是石英，它的主要成分是二氧化硅，二氧化硅在特殊的情况下只和氟化氢反应，不与盐酸反应，二氧化硅无色透明，而且它里面含有很少的杂质。它的质地比较坚硬，它的主要用途在于铸造钢铁，还有陶瓷方面的等等。

，自然界中第三种不与盐酸反应的物质是金子。因为金的活泼性比较弱，它不易在盐酸中置换出来，金子虽然不溶酸，但是它溶于王水，金的主要用途在于装饰，货币，还有工业技术。

自然界中第四种不与盐酸的物质是石膏，石膏成白色半透明，在自然界中分布比较广泛，然后它的用途主要是建筑方面和医用。

自然界中第五种不与盐酸反应的物质是重晶石。它的成分是硫酸钡，重晶石一般呈白浅黄色，他还有玻璃的色泽。它的主要用途是做白色颜料，用于造纸和纺织材料。

自然界中不与盐酸反应的物质还有很多。比如自然铂、萤石、电气石、绿柱石。天青石、长石等等，都不与盐酸反应。也有很多合成的物质不与盐酸反应，比如装盐酸的瓶子。

世界上萤石原料市场的形势比较好，萤石精矿价格上涨激活了生产。1998年有32个国家在开采萤石矿，产量达 470万吨。萤石精矿的生产大国是中国（占全球产量的54.2%）、墨西哥和南非。俄罗斯排在第十位。

1998年萤石的需求量仍停留在过去的水平上，约为400万吨。全世界对萤石精矿需求量最大（50%以上）的国家是日本、中国和美国。1998年国际萤石精矿的价格：制酸等级的——115～120美元/吨，冶金等级的——平均95美元/吨。近年来萤石精矿尤其是优质产品的产量和需求量一直在适度增长。

对于俄罗斯而言重晶石的问题更加复杂。因为重晶石是石油、天然气深钻不可或缺的材料，为了配制加重钻井液，我们需要从哈萨克斯坦进口重晶石。俄罗斯自身实际上没有这种矿物原料产地。因此，重要的任务是既要查明自己的重晶石矿床，又要研究其他含重晶石矿床（多金属矿）的工业开发问题。

必须看到，往往非金属原料的开采总量大大超过了金属矿的开采量。这一点在国外早就看得很清楚：难怪美国在非金属原料的开采、使用和出口方面一直处于领先，而中国特别注意非金属矿物原料的问题，在石墨、石膏、石材和平板玻璃、菱镁矿和硅灰石等材料的出口方面规模很大。

对俄罗斯而言，这个问题是很尖锐的。我们首先想到的只是铺马路、更新和拓展居住条件等方面所需的水泥原料和沙子、砾石等。

前面提到的燃料-能源、金属矿产、非金属矿产资源都还只是人类利用的矿产资源表中的一小部分。在它们中间无论是来自地下的矿产资源，还是地表的水资源，所有资源的价位都在上涨。众所周知，整个欧洲直至乌拉尔地区目前已经找不到一处既能饮用，又可用于工程的干净地表水源。曾有人建议修建庞大的水管从目前还比较清洁的西伯利亚河中取水。有人重新提出从北方河流向中亚地区调水的问题。在这种情况下，水也变成了实实在在的商品，它的价格可能很快就可与西伯利亚送往欧洲的管道油气相提并论了。地下水资源也是具有重要意义的资源，一方面它未受到地表的污染，另一方面在危机情况下是民族安全的基本保障。简言之，水现在和今后已成为了重要的自然资源之一，其价值将不断增加。在这方面，俄罗斯与其他国家相比拥有巨大的优势。我们要学会利用这一优势。

在结束这一章时我想特别强调，所有矿物原料类型当前共同存在的总趋势非常明显：由于地质勘探工作量急剧减少，使得矿产资源的需求量不能得到及时的补充，储量不断地恶化。这大概是本章矿物原料情况综述所能得出的最令人担忧的结论。它不仅应引起我们的警惕，而且应就每一种矿物原料找到解决问题的途径。可以负责任地说，矿物原料基地的现状给我们敲响了警钟。令人忧虑的是，所有的原因都明摆着，专家们已多次论证过，排除危机的途径也提出来了，但是该由谁来解决呢？对这样一个天大的问题仍旧是置若罔闻。要知道，对这些问题不予理睬是会受到报复的。因此，我们必须向国家发出警报，并呼吁一切头脑清醒的人们用正确的态度来对待它。

卡尔·威尔海姆·舍勒(Carl Wilhelm Scheele) 是瑞典著名化学家，氧气的发现人之一，同时对氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等多种气体，都有深入的研究。

742年12月19日，舍勒生于瑞典的斯特拉尔松。由于经济上的困难，舍勒只勉强上完小学，年仅14岁就到哥德堡的班特利药店当了小学徒。药店的老药剂师马了·鲍西，是一位好学的长者，他整天手不释卷，孜孜以求，学识渊博，同时，又有很高超的实验技巧。马丁·鲍西不仅制药，而且还是哥德堡的名医，在哥德堡的市民看来，他简直就象古希腊的盖伦和中国的扁鹊、华佗一样，他的高超医术，在广大市民中，像神话一样地流传着。名师出高徒，马丁·鲍西的言传身教，对舍勒产生了极为深刻的影响。舍勒在工作之余也勤奋自学，他如饥似渴地读了当时流行的制药化学著作，还学习了炼金术和燃素理论的有关著作。他自己动手，制造了许多实验仪器，晚上在自己的房间里做各种各样的实验。他曾因一次小型的实验爆炸引起药店同事的许多非议，但由于受到马丁·鲍西的支持和保护，没有被赶出药店。舍勒在药店里边工作，边学习，边实验，经过近8年的努力，他的知识和才干大有长进，从一个只有小学文化的学徒，成长为一位知识渊博、技术熟练的药剂师。同时，他也有了自己一笔小小的“财产”——近40卷化学藏书，一套精巧的自制化学实验仪器，正当他准备大展宏图的时候，生活中出现了一个不幸，马丁·鲍西的药店破产了。药店负债累累，无力偿还债款，只好拍卖包括房产在内的全部财产。这样，舍勒失去了生活的依托，失业了。他只好孤身一人，在瑞典各大城市游荡。后来，舍勒在马尔摩城的柯杰斯垂姆药店找到了一份工作，药店的老板有点象马丁·鲍西，很理解舍勒，支持他搞实验研究。他们给了他一套房子，以便他居住和安置藏书及实验仪器。从此，舍勒结束了游荡生活，再不用为糊口奔波。环境安定了，他又重操旧业，开始了他的研究和实验。

读书，对舍勒启发很大，他曾回忆说，我从前人的著作中学会很多新奇的思想和实验技术，尤其是孔克尔的《化学实验大全》，给我的启示最大。

实验，使舍勒探测到许多化学的奥秘，据考证，舍勒的实验记录有数百万字，而且在实验中，他创造了许多仪器和方法，甚至还验证过许多炼金术的实验，并就此提出自己的看法。

舍勒后来工作的马尔摩城柯杰斯垂姆药店，靠近瑞典著名的鲁恩德大学，这给他的学术活动提供了方便。马尔摩城学术气氛很浓，而且离丹麦的名城哥本哈根也不远，这不仅方便了舍勒的学术交流，同时也使他得以及时掌握化学进展情况，买到最新出版的化学文献，这对他自学化学知识有很大的帮助。从学术角度考虑，舍勒认为真正的财富并不是金钱，而是知识和书籍。因此，他特别注意收藏图书，每月的收入，除了吃穿用，剩下的几乎全部用来买书。舍勒勤学好问，潜心于事业，为人正派，救困扶贫。因此，他的人品受到学术界的极高评价。舍勒研究化学专心致志，他对一切问题，都愿意用化学观点来解释。舍勒的好友莱茨柯斯在回忆他与会勒的交往以及舍勒的气质时说舍勒的天才完全用于实验科学，他有“惊人的记忆力和理解力，但似乎他只记住与化学有关的事情，他把许多事情都与化学联系起来加以说明，他有化学家的独特的思考方式。

在科平城，舍勒经营的药店名气很大，收入可观。舍勒也十分喜欢这种把科学研究、生产商业活动有机地结合在一起的工作。虽然有几所大学慕名请舍勒任教授，但都被他谢绝了，因为他的药房确实是一个很好的研究场所，舍勒不愿意离开。舍勒一生对化学贡献极多，其中最重要的是发现了氧，并对氧气的性质做了很深入的研究。他发现氧的时间始于1767年对亚硝酸钾的研究。起初，他通过加热硝石得到一种他称之为“硝石的挥发物”的物质，但对这种物质的性质和成分，当时尚不能解释。舍勒为深入研究这种现象废寝忘食，他曾对他的朋友说：“为了解释这种新的现象，我忘却了周围的一切，因为假使能达到最后的目的，那未这种考察是何等的愉快啊！而这种愉快是从内心中涌现出来的。”舍勒曾反复多次做了加热硝石的实验，他发现，把硝石放在坩埚中加热到红热时，会放出气体，而加热时放出的干热气体，遇到烟灰的粉末就会燃烧，放出耀眼的光芒。这种现象引起舍勒的极大兴趣，“我意识到必须对火进行研究，但是我注意到，假如不能把空气弄明白，那未对火的现象则不能形成正确的看法。”舍勒的这种观点已经接近“空气助燃”的观点，但遗憾的是他没有殇沿着这个思想深入研究下去。

舍勒正式发现氧气可以定在1773年以前，比英国的普利斯特列发现氧气要早一年。他制取氧气的方法比较多，主要有：

（1）加热氧化汞（Hg0）；

（2）加热硝石（KNO3）；

（3）加热高锰酸钾 （KMnO4)；

（4）加热碳酸银（AgCO3）、碳酸汞（HgCO3）的混合物。

舍勒把这些实验结果，整理成一本书，书名叫《火与空气》，此书书稿1775年底送给出版家斯威德鲁斯，但一直到1777年才出版，书稿在出版社压了两年。书稿不能按时出版，对此舍勒十分不快。舍勒发现氧的优先权，正如他所担心的那样，真的因出版商的耽误而被人夺去了，但人们仍承认他是氧的独立发现人。

舍勒还对空气的成分进行过出色研究，为此他做过许多杰出的实验。

第一个实验是把湿铁屑放在倒置于水中的密闭容器中、几天以后，铁屑生锈，空气大的减少了1／4，容器中剩下的3/4空气，可以使燃烧的蜡烛熄灭。

第二个实验是把一小块白磷置于倒置于水中的密闭容器中，让白磷在密闭容器中燃烧，器壁上沉积了一层白花，并且空气的体积减少了1/4。

类似以上的实验，舍勒曾做过多次，都发现空气是复杂的。他对这类实验做的假定性说明是：“空气是由两种性质不同的流体组成，其中一种表现出不能吸引燃素的性质，即不助燃，而占空气总量1/3到1/4的另一种流体，则特别能吸引燃素；即能助燃。舍勒还把不助燃的空气称为“浊空气”，把助燃的空气称为“火空气”，火空气实际上就是现在大家熟悉的氧气。舍勒为了证明他的观点，千方百计地制造纯净的“火空气”，他用加热硝石的方法和加热氧化汞的方法，用牛尿泡收集了约2升的“火空气”后来他又改进了实验，能顺利地收集大量的“火空气”。值得指出的是，舍勒还做过“浊空气”和“火空气”的生物实验。他把老鼠和苍蝇放在寄封的浊气中，过了一段时间老鼠和苍蝇都死掉了。

与此同时，他把蜜蜂放在密闭的“火空气”容器中，过了一个星期，蜜蜂还生活得很好。这些实验足以证明，“火空气”可以帮助燃烧，维持生命，相反，“浊空气，不能帮助燃烧，不能维持生命。到此，舍勒本应对“火空气”和“浊空气”的性质有一个充分的认识，但是，非常可惜，舍勒并没有能从他的出色实验中，引出正确的结论。

舍勒终生笃信燃素说，认为燃素就和“以太”相似，浊气是因为吸足了燃素所至，火空气则是纯净的没有吸过燃素的。他在理论上墨守成规，这使他的发现黯然失色。之所以出现这种情况，一是舍勒缺乏理论思维的能力，二是和他生活的社会文化背景、化学理论背景有直接关系，当时燃素说盛行，没人对这种学说提出怀疑，与舍勒交往的化学教授都对燃素说信奉不疑。再加上舍勒重实验，轻理论，只要用现有的理论把他的实验结果解释一番他就满足了，至于这种理论是否正确，他没想到要去验证。

当然，理论上的错误，人们不应责怪舍勒，无论如何，舍勒的杰出贡献，给化学的进步带来了巨大的影响。舍勒的研究涉及到化学的各个分支，在无机化学、矿物化学、分析化学、甚至有机化学、生物化学等诸多方面，他都做出了出色贡献。舍勒除了发现了氧、氮等以外，还发现了砷酸、铝酸、钨酸、亚硝酸，他研究过从骨骼中提取磷的办法，还合成过氰化物，发现了砷酸铜的染色作用，后来很长一段时间里，人们把砷酸铜作为一种绿色染料，并把它称为“舍勒绿”。舍勒应当是近代有机化学的奠基人之一。1768年，他证明植物中含有酒石酸，但这个成果因为瑞典科学院的忽视，一直到1770 年才发表。舍勒还从柠檬中制取出柠檬酸的结晶，从肾结石中制取出尿酸，从苹果中发现了苹果酸，从酸牛奶中发现了乳酸，还提纯过没食子酸。统计表明，舍勒一共研究过21种水果和浆果的化学成分，探索过蛋自质、蛋黄、各种动物血的化学成分。当时的有机化学还很幼稚，缺乏系统的理论，在这种情况下，舍勒能发现十几种有机酸，实在难能可贵。

舍勒还曾研究过许多矿物，如石墨矿、二硫化铜矿等，提出了有效地鉴别矿物的方法。他在研究萤石矿时，发现了氢氟酸。同时探索了氟化硅的性质。他还测定过软锰矿（二氧化锰）的性质。证明软锰矿是一种强氧化剂。他用盐酸与软锰矿首次实现了下述反应：

MnO2 ＋HCl—>MnCl2＋H2O＋ C12

他发现这种呛人的黄色气体（C12）能使染料退色，有许多奇特的性质。舍勒在生物化学中，解决了食醋长期保存的问题，这种方法后来被微生物学家所采用。舍勒一生完成了近千个实验，因吸过有毒的氯气和其他气体，身体受到严重伤害，人们在他的笔记中发现，他还亲口尝过有剧毒的氢氰酸，他记录了：“这种物质气味奇特，但并不讨厌，味道微甜，使嘴发热，刺激舌头。”这种亲尝剧毒品的记载，平静得令人吃惊。

舍勒1775年当选为瑞典科学院成员，他的工作给人类带来巨大的利益，他一生尽瘁于化学事业，他认为化学“这种尊贵的学问，乃是奋斗的目标。”舍勒逝世后，瑞典人们十分怀念他，在他150和200周年诞辰时，人们给他举行了隆重的纪念会，这种会议也成了化学家们进行学术交流的场所。舍勒的遗作，大部分都整理出版了。在科平城和斯得哥尔摩都为他建立了纪念塑像，他的墓地前立有一块朴素的方形墓碑，碑上的浮雕是一位健美男子，高擎着一把燃烧的火炬。

石英和方解石——最简单的方法就是用小刀刻划，可以划动的是方解石，反之则是石英（方解石硬度为3，小于小刀硬度5.5，能被小刀划出刻痕；石英硬度为7，大于小刀硬度，不能被小刀划出刻痕）。

其次用化学方法也可以区分：石英主要成分为SiO2，方解石主要成分为CaCO3，滴加稀盐酸后冒泡的是方解石。

正长石和斜长石——通过观察解理来区分：正长石解理夹角等于90度，斜长石解理夹角小于90度；正长石主要为钾长石，斜长石分了钠长石、更长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石等，都是类质同像的混合物，从左向右钠越来越少，钙越来越多。

萤石：盐酸可除去表层上的方解石。

石榴石：用硬刷子或细针除去云母盖层；草酸除去铁锈；纤蛇纹石和石棉纤维可用手除去。

金、铂：铁锈可用大部份的酸除去；水晶包裹外层可用氟酸溶去；金子很软，不要刮伤样品。

石膏：用水洗去泥巴。

石盐：不可用水洗，改用酒精。

蓝铜矿：以含少量氨的水清洗，再浸泡于清水中，最后浸入丙酮；此法不要用于染蓝铜孔雀石。

白铁矿：先以温水洗，再加氨，再泡清水，最后泡丙酮以除去水分；分解的白铁矿有硫黄气味。

云母族：一般的酸就够用，但若用水可以把层片分开。

微斜长石：草酸可除去铁锈，浓盐酸可除去赤铁矿涂层。

雌黄：用醋酸溶去方解石里层。

葡萄石：用硫酸盐酸除去不要的里层，但可能会使葡萄石表面粉化，藏在纤维内的铁锈无法除去。

淡红银矿：先擦一擦，再用超音波清洗可能除去因曝光而有的表面变化。

黄铁矿：铁锈可用草酸除去，水晶涂层可用氟酸溶去。

水晶：用草酸除去铁锈，盐酸除去方解石裹层，泡过温暖的清洁液后，不可急冷。

银：泡于氰酸钾或氰酸钠溶液可除去黑污，然后用清水洗，不要*近含硫物质。

闪锌矿：用盐酸除去方解石，但动作要快，以免把表面弄钝了。

锂辉石：氟酸可除去含铁的泥土矿物类。

黄玉：草酸除去铁锈，氟酸除去泥土。

电气石：氟酸除去泥土，但动作要快，以免把表面弄钝了。

钒铅矿：有机酸可除去方解石。

蓝铁矿：储藏在湿暗环境中，以保持它的颜色和构造稳定。

矽锌矿：挑去方解石裹层，不可用酸类。

角银矿：可溶于氨水。

硫黄：可溶于二氧化硫。

黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿：应先用水清洗；但若不使用水洗，白铁矿可以保持更久。

酒精可将涂胶和油酯，以及矿物上的手指痕迹除去。

丙酮可除去胶漆。

青苔等可先用针除去，再泡于氨水，最后用水清洗。

四氯化碳可除去晶体上的熏烟；此药水很毒，请在室外操作。

晶体上若有硬泥土，无法用水泡软除去时，可用亚硫酸钠浓液（一份亚硫酸钠兑四份水）中煮。

“中国氟中毒分成饮水型、燃煤型和饮茶型三种类型，根据我们的调查，全国氟斑牙的患者有1亿多人，氟骨症患者有三四千万，中毒地区的人口有四个多亿。”

饮水型氟中毒是中国氟中毒的最主要类型，患病人数也最多，高氟饮水主要分布在华北、西北、东北和黄淮海平原地区，包括了山东、河北、河南、天津、内蒙古、新疆、山西、陕西、宁夏、江苏、安徽、吉林等12个省份。高氟水主要存在于干旱和半干旱地区的浅层或深层地下水中，当地层中有高氟矿物(如萤石)或高氟基岩时，地下水的含氟量就比较高。

综合利用回收的方法是将氟化钙污泥作为添加剂使用，以代替部分原料或改善产物性能。如将氟化钙污泥添加至原料中可提高陶瓷烧结后矿物相结构的稳定性；将氟化钙污泥代替部分原料可提供水泥生产所需的部分钙源；氟化钙污泥可被用来替代混凝土生产中所需的河砂；将氟化钙污泥作为添加剂用于固体废弃物焚烧飞灰的固化稳定；氟化钙污泥在钢铁行业中可用作冶金助熔剂。上述处理处置工艺虽然可以减少一定量氟化钙污泥，但是依然存在消耗量小，处理复杂，会造成一定氟资源浪费和环境污染等问题。

萤石作为一种重要的非金属矿物，主要成分为caf2，其中高品位(97％～98％)称为制酸级，主要用于制氢氟酸和炼铝，目前世界上萤石产量一半用作制氢氟酸及其衍生物，我国化学工业对制酸级萤石的需求巨大且增长明显。此外，在熔制玻璃时加入少量萤石，可起到助熔作用，萤石可降低玻璃液的粘度，有利于玻璃的均化及澄清,提高玻璃质量。在熔制玻璃时加入萤石也是有效的节能措施，但玻璃助熔剂用的萤石质量要求:caf2>80％，因此，从氟化钙污泥中制备高纯度氟化钙替代萤石矿具有广阔的市场前景。

萤石或氟化钙污泥的纯化方法一般为浮选富集法，是指caf2与水形成的悬浮液中加入油酸捕获剂，选择酸性水玻璃作为诱导剂避免钙、镁、铁离子的影响，利用物料表面性质差异，达到气浮分离的目的，但是该方法浮选剂的消耗量大，经济效益较差；同时会产生大量含有金属离子及二氧化硅的杂泥和污水，给环境带来二次污染。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种由氟化钙污泥制备高纯氟化钙的方法。本发明可以对氟化钙污泥进行有效处置，制备出高纯度氟化钙，解决氟资源紧张的问题，具有良好的经济与环境效益以及广阔的市场应用前景。

本发明由氟化钙污泥制备高纯氟化钙的方法，是将氟化钙污泥放入烘箱干燥后，经球磨机球磨并过200目筛，得到筛下物a；取一定量的a，加入一定量的酸溶液搅拌反应，得到固液混合物b，过滤得到滤渣c和滤液d，将上述滤液d进行离心分离，得到沉淀物e；取一定量的沉淀物e，加入氢氧化钠溶液，过滤得到氟化钙和滤液f，将氟化钙烘干粉碎即得到粉末状高纯氟化钙。具体包括如下步骤：

步骤1：污泥烘干：将氟化钙污泥放入烘箱干燥后，使用球磨机球磨并过200目筛，得到筛下物a；

步骤2：污泥酸化：将上述筛下物a与水混合，搅拌均匀，加入盐酸将碱性沉淀溶解，得到固液混合物b；

步骤3：过滤：将上述固液混合物b用不同粒径的滤布过滤筛分得到滤渣c(含不溶性杂质杂质)和滤液d(主要含微细粒径的氟化钙和可溶性杂质)；

步骤4：离心：将上述滤液d进行离心洗涤，得到沉淀物e；

步骤5：碱浸除硅：在上述沉淀物e中加入氢氧化钠溶液，搅拌均匀，将污泥中的二氧化硅转化为硅酸钠，过滤，得到氟化钙和滤液f；

步骤6：烘干粉碎：将获得的氟化钙放于烘箱中烘干，用球磨机粉碎后即可得到粉末状高纯氟化钙。

步骤2中，所述筛下物a与水的质量比为1:1～1:10；所述盐酸中酸当量与氟化钙污泥中钙含量的摩尔比为1:1～3:1。

步骤2中，酸化反应体系中氢离子摩尔浓度为1.0～3.0mol/l，酸化反应时间90min，酸化反应温度为室温。

步骤3中，过滤筛分时所使用的滤布目数为200～1000目。

步骤4中，离心转速为1000～5000r/min，离心时间为15min，洗涤次数为3次。

步骤5中，所述氢氧化钠溶液的质量分数为15％～40％，氢氧化钠溶液与沉淀物e的质量比为2～5:1，反应时间为30～120min，反应温度为70～95℃。

本发明有益的技术效果在于：

与现有技术相比，本发明以工业固体废弃物氟化钙污泥为原料，通过分步除杂操作去除污泥中杂质，得到高品位高纯度的氟化钙；本发明工艺简单，易于实现连续化批量生产；不同成分含量的污泥可通过调节试剂添加量来进行合理处理；既可对氟化钙污泥进行有效处置，又可制备出高纯氟化钙，解决氟资源紧张的问题，具有良好的经济与环境效益。本发明得到的氟化钙样品中氟化钙含量达到98％以上，属于高品位制酸级人造萤石，可用以生产氢氟酸及其衍生品，市场应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明所采用的工艺流程示意图。

图2、图3为氟化钙污泥和样品高纯氟化钙的xrd图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。

本实施案例中以光伏行业产生的氟化钙污泥为原料，原泥中氟化钙纯度为60％，按照本发明实验方法进行处理，具体步骤见实施例。

实施例1：

1、污泥烘干：将氟化钙污泥放入烘箱彻底干燥后，经球磨机球磨并以200目筛过筛，得到筛下物a；

2、污泥酸化：称取10g上述筛下物a与60ml2.0mol/l盐酸溶液混合，并将其搅拌反应，得到固液混合物b；

3、过滤：将固液混合物b用不同的滤布过滤筛分得到滤渣c和滤液d；

4、离心：滤液d进行离心洗涤，离心转速为5000r/min，离心时间为15min，去离子水洗涤次数为3次，得到沉淀e；

5、碱浸除硅：称取8.7375g固体氢氧化钠加入去离子水溶解，制成50ml质量分数为15％的氢氧化钠溶液；称取10g上述沉淀e中加入30.04ml配制的氢氧化钠溶液，以300r/min的速率搅拌30min后过滤，得到氟化钙和滤液f；

6、烘干粉碎：将经碱浸处理后的氟化钙烘干，经球磨机粉碎，即得粉末状高纯氟化钙，经检测其纯度达到96.50％。

实施例2：

1、污泥烘干：将氟化钙污泥放入烘箱彻底干燥后，经球磨机球磨并以200目筛过筛，得到筛下物a；

2、污泥酸化：称取10g上述筛下物a与53.33ml1.5mol/l盐酸溶液混合，并将其搅拌反应，得到固液混合物b；

3、过滤：将固液混合物b用不同目数的滤布过滤筛分得到滤渣c和滤液d；

4、离心：滤液d进行离心洗涤，离心转速为5000r/min，离心时间为15min，去离子水洗涤次数为3次，得到沉淀e；

5、碱浸除硅：称取12.191g固体氢氧化钠加入去离子水溶解，制成50ml质量分数为20％的氢氧化钠溶液；称取10g上述沉淀e中加入28.71ml配制的氢氧化钠溶液，以300r/min的速率搅拌60min后过滤，得到氟化钙和滤液f；

6、烘干粉碎：将经碱浸处理后的氟化钙放于烘箱中烘干，经球磨机粉碎即得到粉末状高纯氟化钙，经检测其纯度达到98.28％。

实施例3：

1、污泥烘干：将氟化钙污泥放入烘箱彻底干燥后，使用球磨机球磨并用200目筛过筛，得到筛下物a；

2、污泥酸化：称取100g上述筛下物a与600ml2.0mol/l盐酸溶液混合，并将其搅拌均匀，将碱性沉淀溶解，得到固液混合物b；

3、过滤：将固液混合物b用不同的滤布过滤筛分得到滤渣c和滤液d；

4、离心：将上述滤液d进行离心洗涤，离心转速为5000r/min，离心时间为15min，去离子水洗涤次数为3次，得到沉淀e；

5、碱浸除硅：称取7.5g固体氢氧化钠加入去离子水溶解，制成50ml质量分数为15％的氢氧化钠溶液；称取10g上述沉淀e中加入30.04ml配制的氢氧化钠溶液，以300r/min的速率搅拌90min后过滤，得到氟化钙和滤液f；

6、烘干粉碎：将经过碱浸处理后的氟化钙放于烘箱中烘干，用球磨机粉碎后即可得到粉末状高纯氟化钙，经检测其纯度达到97.11％。