莹石的化学和物理性质

萤石为等轴晶系。单晶主要为立方体，少数为菱形十二面体、八面体。立方体晶面上常出现与棱平行的网格状条纹，集合体为粒状、晶簇状、条带状、块状等。

　　光学性质

　　 颜色：纯净的萤石为无色，但因含有较多Y、Ce、Ca等元素，造成萤石结构空位，产生色心而致色，常见的颜色有浅绿色至深绿色，蓝、绿蓝、黄、酒黄、紫、紫罗兰色、灰、褐、玫瑰红、深红等。

　　 光泽及透明度：玻璃光泽；透明至半透明。

　　 光性：均质体。

　　 折射率：1438（±001)

　　 多色性：无多色性。

　　 发光性：紫外光照射下萤石可有紫或紫红色荧光，阴极射线下萤石可发紫或紫红色光；某些萤石有热发光性，即在酒精灯上加热，或太阳光下曝晒可发出磷光。另外紫色萤石具有摩擦发光的特性。

　　 光谱吸收：萤石的可见光的吸收谱很不特征，变化较大，一旦有吸收。吸收线表现得很明显。

　　力学性质

　　 解理：萤石的｛111｝四组解理完全。

　　 硬度：Hm＝4。

　　 密度：318（＋007，－018）g／cm3。

　　萤石的品种

　　珠宝界常按萤石的工艺用途和颜色特征来划分萤石的品种；

　　按工艺用途划分

　　按工艺用途，萤石可分为宝石级和玉石级两种。

　　 宝石级：单晶颗粒大，透明、颜色鲜，因硬度低，很少用于首饰，而多用于观赏和收藏。

　　 玉石级：为粒状或纤维状集合体，半透明，单一颜色或不同颜色相间呈条带状分布。多用于雕刻或制成工艺摆件。

　　按常见颜色划分

　　萤石可划分出绿、紫、蓝等品种。

　　 绿色萤石：蓝绿、绿、浅绿色。较常见的为晶簇。古有软水绿晶之说，现已不用。

　　 紫色萤石：深紫、紫．常呈条带状分布。古有软水紫晶之称，现已不用。

　　 蓝色萤石：灰蓝、绿蓝、浅蓝，往往表面深，中心浅。

　　 **萤石：桔黄至**，常呈条带状出现。

　　 无色萤石；无色透明至半透明以单晶或晶簇出现。

　　萤石的优化处理及其鉴别

　　 加热处理：加热处理在萤石中较为常见，通过加热可使暗蓝至黑色萤石变成蓝色。一般来说，这种加热处理的萤石很难鉴定，其颜色在300℃以下的环境中是稳定的。

　　 充填塑料或树脂：在萤石中充填塑料或树脂，其主要目的是愈合表面裂隙，使其在加工或佩戴时不产生裂隙。经充填处理的萤石的鉴定主要有以下几个方面：

　　1 放大检查缝隙。

　　2 热针测试可熔树脂和塑料。

　　3 紫外荧光观察，充填的塑料和树脂可有特征荧光。

　　 辐照处理：无色的萤石通过辐照可产生紫色。辐照处理的萤石极不稳定，遇光就会褪色，因此这种处理方法不具实用价值。

　　萤石的质量评价

　　宝石级萤石要求透明、无杂色、颜色鲜艳。玉石级萤石集合体则要求是颗粒细、致密、块 度较大。

　　萤石的产地简介

　　世界宝石级萤石主要分布于美国、哥伦比亚、加拿大、英国、纳米比亚，以及奥地利、瑞士、意大利、德国、捷克和斯洛伐克、原苏联、澳大利亚、南非等地。例如，美国的伊利诺斯州、肯塔基州等就产紫、紫罗兰、蓝、黄、褐等色及无色透明萤石，新罕布什尔州和纽约州产鲜绿色萤石，哥伦比亚产绿色等色的萤石。加拿大安大略产无色透明萤石晶体。英国康瓦尔产白、蓝、紫罗兰、淡红褐等色萤石。纳米比亚产祖母绿色萤石。中国各个省区几乎都找到了萤石资源，其中宝石级萤石主要分布于浙江、安徽、江西、福建、河南、湖北、湖南、广西、四川、贵州、青海、新疆等地。

一、矿集区圈定原则

1）首先考虑萤石矿床的分布集中程度，同时考虑大地构造分区和成矿区带范围，矿集区不跨Ⅰ级成矿域，一般不跨Ⅱ级成矿省（徐志刚等，2009）。

2）按矿床类型中的一种类型为主进行圈闭，圈闭的矿集区中可以有一种矿床类型，也可包含有两种矿床类型。

3）每一矿集区必须有中型及以上规模的萤石矿床，只有小型矿床不单独划分矿集区。

二、矿集区圈定结果

根据以上矿集区圈定原则，全国共圈定11个萤石矿矿集区（图11-1）。

1甘中萤石矿矿集区

位于甘肃省中部张掖、金昌一带，面积约40万km2，属秦祁昆成矿域Ⅰ-2，阿尔金-祁连（造山带）成矿省Ⅱ-5。本区有萤石矿床6个，均为大中型，已查明萤石矿资源量约322万吨。

萤石矿床受复合黎山-龙首山北西向主构造的次一级北东向构造控制。本区基底为前古生代变质岩，盖层为中生代地层。侵入岩有加里东期、华力西期和燕山期花岗岩。萤石矿产于华力西期花岗岩岩体的内外接触带附近。均属热液充填型萤石矿床。

2内蒙古四子王旗萤石矿矿集区

位于内蒙古自治区中部白云鄂博至二连一带，面积约32万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，大兴安岭成矿省Ⅱ-12。本区有萤石矿床4个，以大型为主，已查明萤石矿资源量约2072万吨。

区内矿床类型有沉积改造型和热液充填型，以沉积改造型萤石矿为主。我国著名的四子王旗苏莫查干敖包萤石矿床，为沉积改造型萤石矿床，为特大型萤石矿床。

矿集区位于兴蒙造山带西端，基底为元古界变质岩、寒武系、奥陶系，盖层为第三系，侏罗系零星分布。侵入岩有华力西期晚期斜长花岗岩、燕山期似斑状黑云母花岗岩及火山岩等。

3承德-阜新萤石矿矿集区

位于河北省承德至辽宁省阜新一带，面积约88万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华北（陆块）成矿省Ⅱ-14。本区有萤石矿床10个，以大中型为主，已查明萤石矿资源量约434万吨，矿床类型为热液充填型。

矿集区位于华北陆块北缘，基底为震旦系，盖层为侏罗系酸性火山岩，白垩系—第三系（古近系、新近系）零星分布。侵入岩有早元古代吕梁期、太古代五台期花岗岩及华力西期、燕山期花岗岩、花岗闪长岩。喷出岩有华力西期、燕山期火山岩。萤石矿床受构造控制，产于花岗岩内外接触带附近的各类岩石中，均为受构造断裂控制的热液充填脉状萤石矿床。

4鲁东萤石矿矿集区

本区南起郯城，北至烟台，面积约52万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华北（陆块）成矿省Ⅱ-14。区内有萤石矿床9个，以中型为主，无大型萤石矿床，查明萤石矿资源量约280万吨。

图11-1 中共萤石矿集区分布图

（据王吉平等，2010，有修改）

萤石矿产于胶辽隆起区的前震旦纪片麻岩与花岗闪长岩的内外接触带中，分别受北东、东西及北西向构造复合部位控制。本区以热液脉状充填型萤石矿床为主，北部和南部有两个伴生萤石矿。

5豫南萤石矿矿集区

矿集区位于湖南省南部，面积约40万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华北（陆块）成矿省Ⅱ-14。区内有萤石矿床9个，以大中型为主，查明萤石矿资源量约766万吨。

本区受武当山-淮阳隆起、鸡公山-伏牛山北西向构造控制，基底为元古界变质岩、混合岩、寒武纪碳酸岩、大理岩，盖层为中生界侏罗系、白垩系、第三系（古近系、新近系）。侵入岩有燕山期花岗岩及岩脉。围岩及构造控矿明显，为脉状热液充填型萤石矿。

6皖东南萤石矿矿集区

矿集区位于安徽省东南部，面积约45万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，Ⅱ-15扬子成矿省。区内有萤石矿床15个，以大中型为主。

本区位于安吉-昌化、溧阳-广德火山喷发区，属苏皖浙拱褶带，基底为震旦系—志留系，上覆晚侏罗世或白垩纪火山岩，有燕山期花岗岩、花岗闪长岩侵入。萤石矿产于花岗岩、花岗闪长岩与侏罗纪熔结凝灰岩、砂砾岩接触带及与寒武系碳酸盐岩接触带，受北东或北西向断裂控制，为热液充填型萤石矿床。

7浙中萤石矿矿集区

矿集区西起浙江省江山县，东至宁波市，面积约50万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。区内有萤石矿床53个，以大中型为主，查明萤石矿资源量约3000万吨，是我国大中型萤石矿床最集中的地区，也是我国萤石矿资源量最大的矿集区。区内萤石矿主要分布于浙江省武义、永康、遂昌、东阳县等地，矿床类型为热液充填型。

本区位于武夷-云开-台湾造山系、浙闽粤沿海中生代构造火山带的北段。基底为前泥盆系，盖层为晚侏罗世或白垩纪中酸性—酸性火山岩，有燕山期花岗岩、花岗闪长岩侵入。矿床受围岩及断裂控制，围岩有硅化、碳酸盐化。矿体呈脉状、似脉状。滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。

8闽北萤石矿矿集区

矿集区大部分位于福建省北部，包括浙江省西南部和江西省东部一小部分，面积约52万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。区内有萤石矿床17个，以大中型为主，查明萤石矿资源量约1056万吨。

本区位于浙闽粤沿海中生代构造火山带的南段，基底为前震旦纪—志留纪地层，上覆晚侏罗世、白垩纪火山岩，有燕山期花岗岩、花岗闪长岩侵入。萤石矿受围岩及构造控制，大多为岩浆期后热液充填型萤石矿。主要分布于浙江省龙泉县、福建省将乐县、邵武市、建阳县等地。

9湘南萤石矿矿集区

矿集区位于湖南省南部，面积约27万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。本区有萤石矿床9个，查明萤石矿资源量约6903万吨。东部矿床类型为热液充填型萤石矿床，西部为伴生型萤石矿床。

本区基底为前泥盆系，由震旦系、寒武系、奥陶系、志留系和中下泥盆统构成。上覆石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系。区内有印支期—燕山期花岗岩侵入。萤石矿受侵入岩、灰岩和断裂控制，多形成钨锡等金属矿产伴生的萤石矿床。

产于郴县等地上泥盆统佘田桥组灰岩与千里山花岗岩侵入体周围形成的云英岩-矽卡岩型伴生型萤石矿床，以大中型居多，著名的有郴县柿竹园钨锡钼铋伴生萤石矿床。

10滇东-黔西南萤石矿矿集区

矿集区西南自云南省富源县，东北至贵州省安顺市，面积约16万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。区内有萤石矿床9个，查明萤石矿资源量约371万吨，矿床类型为沉积改造型和热液充填型，以沉积改造型为主，中型矿床居多。

11桂南萤石矿矿集区

矿集区位于广西壮族自治区南部，呈北东向展布，面积约40万km2，属滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。区内有萤石矿床2个，查明萤石矿资源量约175万吨，矿床类型为热液充填型，玉林市北市萤石矿床为大型萤石矿床。滨太平洋成矿域Ⅰ-4，华南成矿省Ⅱ-16。

萤石(Fluorite)

概述：萤石也叫氟化钙，是一种常见的卤化物矿物，它是一种化合物，它的成分为氟化钙，是提取氟的重要矿物。萤石有很多种颜色，也可以是透明无色的。透明无色的萤石可以用来制作特殊的光学透镜。萤石还有很多用途，如作为炼钢、铝生产用的熔剂，用来制造乳白玻璃、搪瓷制品、高辛烷值燃油生产中的催化剂等等。萤石一般呈粒状或块状，具有玻璃光泽，绿色或紫色为多。萤石在紫外线或阴极射线照射下常发出蓝绿色荧光，它的名字也就是根据这个特点而来。

化学成分： CaF2

晶体结构：晶胞为面心立方结构，每个晶胞含有4个钙离子和8个氟离子。

结晶状态：晶质体

晶系：等轴晶系

晶体习性：常呈立方体、八面体、菱形十二面体及聚形，也可呈条带状致密块状集合体。

常见颜色：绿、蓝、棕、黄、粉、紫、无色等。

光泽：玻璃光泽至亚玻璃光泽。

解理：四组完全解理。

摩氏硬度： 4 。

密度： 318( ＋ 007 ，－ 018)g/cm 3 。

光性特征：均质体。

多色性：无。

折射率： 1434( ± 0001) 。

双折射率：无。

紫外荧光：随不同品种而异，一般具很强荧光，可具磷光。

吸收光谱：不特征，变化大，一般强吸收。

放大检查：色带，两相或三相包体，可见解理呈三角形发育。

特殊光学效应：变色效应。

优化处理：

热处理：常将黑色、深蓝色热处理蓝色，稳定，避免 300 ℃以上的受热，不易检测。

充填处理：用塑料或树脂充填表面裂隙，以保证加工时不裂开。

辐照处理：无色的萤石辐照成紫色，但见光很快褪色，很不稳定。

萤石萤石又称氟石，是一种天然的矿石，萤石和光学玻璃相比，萤石有低折射率，低色散等优点，但在实际的运用上因为有其困难度跟经济因素存在，所以不可能使用。然而在光学上所使用的所谓光学玻璃都是以二氧化硅(Silica)为主要原料并且加入氧化钡(Barium)或镧(Lanthanum)之类的添加物，于熔炉中以高于1300度的高温溶解后，再以极慢的降温方式使其由液体凝固为固体。

古代印度人发现，有个小山岗上的眼镜蛇特别多，它们老是在一块大石头周围转悠。其一的自然现象引起人们探索奥秘的兴趣。原来，每当夜幕降临，这里的大石头会闪烁微蓝色的亮光，许多具有趋光性的昆虫便纷纷到亮石头上空飞舞，青蛙跳出来竞相捕食昆虫，躲在不远处的眼镜蛇也纷纷赶来捕食青蛙。于是，人们把这种石头叫作“蛇眼石”。后来才知道蛇眼石就是萤石。

萤石的成分是氟化钙，又称氟石、砩石等，因含各种稀有元素而常呈紫红、翠绿、浅蓝色，无色透明的萤石稀少而珍贵。晶形有立方体、八面体或菱形十二面体。如果把萤石放到紫外线荧光灯下照一照，它会发出美丽的荧光。

萤石及其加工品的用途已涉足30多个工业部门。炼钢铁加入萤石，能提高熔液的流动性，除去有害杂质硫和磷。

世界萤石产量的一半用以制造氢氟酸，进而发展制造冰晶石，用于炼铝工业等。电冰箱里的冷却剂（氟利昂）要用萤石；1986年，我国第一代人造血液也要用萤石。近年，科学家正在研制氟化物玻璃，有可能制成新型光导纤维通讯材料，能传过2万公里宽的太平洋而不设重发站。

世界各地均有产出。

萤石萤石又称为氟石，化学成分为CaF2，晶体属等轴晶系的卤化物矿物。在紫外线、阴极射线照射下或加热时发出蓝色或紫色萤光，并因此而得名。晶体常呈立方体、八面体或立方体的穿插双晶，集合体呈粒状或块状。浅绿、浅紫或无色透明，有时为玫瑰红色，条痕白色，玻璃光泽，透明至不透明。八面体解理完全。摩氏硬度4，比重318。 萤石主要产于热液矿脉中。无色透明的萤石晶体产于花岗伟晶岩或萤石脉的晶洞中。世界萤石总储量约10亿吨，中国是世界上萤石矿产最多的国家之一，并且占世界储量的35%据考古发掘得知，七千年前的浙江余姚河姆渡人，已选用萤石作装饰品。河姆渡之南确有萤石矿存在。主要产于浙江、湖南、福建等地。世界其他主要产地有南非、墨西哥、蒙古、俄罗斯、美国、泰国、西班牙等地。萤石在冶金工业上可用作助熔剂，在化学工业上是制造氢氟酸的原料。

特别提示：萤石因其产品较大，色彩丰富，所以经常被制作成各种饰品，但是其硬度较低，佩戴时请勿与天然水晶一起，水晶会刮划萤石！直接从矿上采下来的萤石有一定辐射，不能摆放在卧室！

萤石与夜明珠：萤石发光有荧光和磷光两种，荧光是指在光源照射后扯去光源仍然能短暂发光（所有萤石都可以），而发磷光属于稀土离子引起的内能量发光，无需外光源补充就能持续发光。能发磷光的夜明珠很稀少珍贵，因此才具有收藏价值（这种含磷萤石自然界却非常稀少），只有用这种萤石经过细致打磨加工后才能制成夜明珠。萤石发荧光很正常，并不代表这就算是真正的夜明珠，因此导致市场上是个萤石球就做个鉴定当夜明珠卖。夜明珠发光（指磷光）机理同稀土元素的掺入有关，即“三价稀土元素进入晶格，形成发光中心和电子捕获中心”，电子受热或光激发，晚间电子回到原位释放出光能，即矿物学中所说的“磷光”。

工业上用萤石（氟化钙 CaF2）和浓硫酸来制造氢氟酸。

加热到250摄氏度时，这两种物质便反应生成氟化氢。反应方程式为：

CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4

这个反应生成的蒸气是氟化氢、硫酸和其他几种副产品的混合物。在此之后氟化氢可以通过蒸馏来提纯。

用浓H2SO4！

萤石的各种选矿工艺方法：

1 萤石除钙选矿工艺 CN99114389

本发明公开了一种萤石除钙选矿工艺，它是由一次粗选、多次精选作业组成，以油酸或其代用品作为捕收剂进行粗选，以硫酸与酸性水玻璃的混合物作为含钙矿物的抑制剂，硫酸与酸性水玻璃的比例为1∶05～1∶2，联合用量为05～15kg／t原矿。本发明提供的萤石除钙选矿工艺具有除钙效率高、工艺简单、成本低廉的优点，可从高钙型萤石矿中选出碳酸钙含量很低的特级萤石精矿。

2 天然萤石的荧光涂料

一种天然 萤石 光涂料的加工工艺，其工艺是选矿－粉碎－配制－混合－烧结。本发明具有工艺简单、成本低可满足工艺美术用涂料和各种具有荧光效应要求物品的需要。

3 一种萤石浮选剂的制备方法

本发明公开了一种制备萤石浮选捕收剂的制备方法，以油酸生产的中间产品粗脂肪酸或混合脂肪酸为原料，向其加入重量为脂肪酸重量3%～15%的浓硫酸，使之发生硫酸化反应，再向反应生成物中加入重量为脂肪酸重量0．4%～3%的选矿起泡剂即成产品。本发明提供的方法生产成本低廉，所生产的萤石浮选用捕收剂捕收能力强，水溶性、分散性好，适于在常温及低温下浮选 萤石 。

4 萤石浮选调整剂的组合物

本发明是一种浮选 萤石 矿的工艺方法，它是对87105202号获批专利的改进。现有技术中浮选 萤石 矿采用酸加套加增效剂作调整剂。本发明则用水玻璃加酸及与该酸组成的一种或多种可溶性盐混合而成的组合物作调整剂，并形成组合物系列，即可用硫酸、盐酸、硝酸、草酸、醋酸中任何一种酸及相应的盐，组合比例范围为水玻璃·酸·盐＝1～2∶1～5∶0．5～1。本发明适应性强，稳定性好，精矿优质，回收率高，成本低。

5 碳酸盐－萤石矿浮选分离方法

本发明提供了一种碳酸盐—— 萤石 矿经济有效的浮选分离方法，特别适用于碳酸盐含量高的 萤石 矿的浮选分离。其关键在于选择有效的碳酸盐矿物的抑制剂——酸化水玻璃和加药措施，在常规工艺条件下，使碳酸盐与 萤石 实现高纯分选。

6 浮选萤石的方法

本发明涉及用调整剂浮选 萤石 矿的方法。本发明采用由酸，碱和增效剂组成的混合剂作为调整剂，采用油酸或橡油酸钠作为捕收剂，工艺流程为复合回路，在近乎中性和常温条件下进行 萤石 矿的浮选，获得的 萤石 精矿回收率高，产品质量好，含杂低，药剂消耗少，成本低，适于各类 萤石 选矿厂应用。

参考资料：

湖南柿竹园，浙江武义。

1、湖南柿竹园：湖南柿竹园有色金属有限责任公司是是一家集采矿、选矿、冶炼、贸易为一体的国有大型矿山企业，是萤石粉的主要产地。

2、浙江武义：隶属浙江省金华市，位于浙江省中部，是萤石粉的主要产地。