冰晶石(Cryolite)一種礦物,六氟鋁酸鈉(Na3AlF6),白色單斜晶系(1009攝氏度),微溶于水,熔融的冰晶石能溶解氧化鋁,在電解鋁工業(yè)作助熔劑、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光劑。
冰晶石又名六氟合鋁酸鈉或氟化鋁鈉,分子式為Na3AlF6,白色細(xì)小的結(jié)晶體,無氣味,溶解度比天然冰晶石大,比重為3,硬度2~3,熔點(diǎn),易吸水受潮。冰晶石主要用作鋁電解的助熔劑,橡膠、砂輪的耐磨填充劑,搪瓷乳白劑,玻璃遮光劑和金屬熔劑,農(nóng)作物的殺蟲劑等。Hall—Heroult法是用冰晶石為基的氟化物熔體作溶劑的以生產(chǎn)金屬鋁的方法,迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)另一種化合物可以代替冰晶石的。這是因?yàn)楸四軌蛉芙庋趸X以外還具有其它一些不可缺少的性質(zhì),如不含比鋁更正電性的元素,穩(wěn)定
性好,在一般條件下不分解、不揮發(fā)、不潮解,熔點(diǎn)高于鋁,導(dǎo)電性好,節(jié)約電量等??梢哉f,如果沒有冰晶石,全世界也許就沒有如此大規(guī)模的鋁工業(yè),價(jià)格也就沒有這么低,應(yīng)用也就沒有這么廣泛。格陵蘭西海岸是冰晶石的主要產(chǎn)地,此礦于1987年開采完畢?,F(xiàn)時(shí)多以螢石人工合成六氟鋁酸鈉供工業(yè)使用。西班牙、俄羅斯和美國(guó)也有產(chǎn)出。
自然界產(chǎn)出稀少,通常人工制造。用途主要用作鋁電解的助熔劑;也用作研磨產(chǎn)品的的耐磨添加劑,可以有效提高砂輪耐磨,切,削力,延長(zhǎng)砂輪使用壽命和存儲(chǔ)時(shí)間;鐵合金及沸騰鋼的熔劑,有色金屬熔劑,鑄造的脫氧劑,鏈烯烴聚合催化劑,以及用于玻璃抗反射涂層,搪瓷的乳化劑,玻璃的乳白劑,焊材的助熔劑陶瓷業(yè)的填充劑,農(nóng)藥的殺蟲劑等行業(yè)企業(yè)。
工業(yè)質(zhì)量要求
冰晶石在鋁工業(yè)中的用量最大,世界上每年的消耗量約為70萬噸,1999年中國(guó)冰晶石的市場(chǎng)銷售量約為13萬噸。作為電解煉鋁用助熔劑,冰晶石必須在鈉鋁分子比、雜質(zhì)含量、含水量等方面達(dá)到一定的要求。
首先,冰晶石中鈉與鋁之比應(yīng)越高越好,分子比越高,電解煉鋁的電流效率越高,氟損失越少,造成的環(huán)境污染越小,而且高分子比冰晶石更適合除鋁工業(yè)以外的其他行業(yè)的使用
其次,冰晶石中氧化硅、氧化鐵及五氧化二磷等雜質(zhì)的含量要低,這些雜質(zhì)的存在直接影響鋁錠的質(zhì)量以及煉鋁的電流效率
第三,冰晶石的含水量也應(yīng)該越低越好,水的存在會(huì)增加冰晶石的消耗。
中國(guó)冰晶石狀況
高分子比冰晶石的生產(chǎn)應(yīng)用,美國(guó)和日本都進(jìn)行過研究和探討,以氟硅酸鈉為原料的生產(chǎn)高分子比冰晶石已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。中國(guó)的冰晶石產(chǎn)品執(zhí)行GB/T4291-2007的標(biāo)準(zhǔn),但各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)又會(huì)根據(jù)用途及用戶的要求,制訂出相應(yīng)的企業(yè)技術(shù)指標(biāo)。冰晶石在市場(chǎng)供應(yīng)較為偏緊,這與生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)不成熟有很大的關(guān)系,產(chǎn)品達(dá)不到用戶要求,另外所使用的一些原料也較為緊張,原料成本費(fèi)用過高,如螢石等。2008年8月冰晶石中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)報(bào)價(jià)為5000元/t左右。