冰晶石
| 冰晶石 |
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中文名；冰晶石 外文名；Cryolite 别称；六氟合铝酸钠，氟化铝钠 化学式；Na3AlF6 光泽；玻璃光泽至油脂光泽 透明度；透明至半透明 条痕；白色 晶系；单斜晶系 解理；无解理 断口；参差状 硬度；2~3 熔点；1009℃ 相对密度；2.95~3.1 |
冰晶石(Cryolite)一种矿物，六氟铝酸钠(Na3AlF6)，白色单斜晶系(1009摄氏度)，微溶于水，熔融的冰晶石能溶解氧化铝，在电解铝工业作助熔剂、制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂。[1]
目录
序言介绍
冰晶石又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠，分子式为Na3AlF6，白色细小的结晶体，无气味，溶解度比天然冰晶石大，比重为3，硬度2~3，熔点1009摄氏度，易吸水受潮。冰晶石主要用作铝电解的助熔剂，橡胶、砂轮的耐磨填充剂，搪瓷乳白剂，玻璃遮光剂和金属熔剂，农作物的杀虫剂等。Hall-Heroult法是用冰晶石为基的氟化物熔体作溶剂的以生产金属铝的方法，迄今为止还没有发现另一种化合物可以代替冰晶石的。这是因为冰晶石除了能够溶解氧化铝以外还具有其它一些不可缺少的性质，如不含比铝更正电性的元素，稳定性好，在一般条件下不分解、不挥发、不潮解，熔点高于铝，导电性好，节约电量等。可以说，如果没有冰晶石，全世界也许就没有如此大规模的铝工业，价格也就没有这么低，应用也就没有这么广泛。格陵兰西海岸是冰晶石的主要产地，此矿于1987年开采完毕。现时多以萤石人工合成六氟铝酸钠供工业使用。西班牙、俄罗斯和美国也有产出。
理化参数
理论组成(wB%):Na 32.8，Al 12.8, F 54.4。因与冰相似而得名。成分通常很纯，有时可含极微量的Ca、Fe、Mn及有机质等。
结构形态
单斜晶系，a0=0.547nm，b0=0.562nm，c0=0.782nm，β=9011';Z=2。晶体结构有略微变型的[AlF6]、
[NaF6]八面体和[NaF12]立方八面体组成;两种八面体连接成链∥c轴延伸，链间为其它2/3的Na所充填，配位数为12。[AlF6]八面体位于晶胞的角顶和中心，[NaF6]八面体位于晶胞的底面中心和垂直棱的中部，6个[NaF12]有4个在晶胞面上，其余2个在晶胞里。在约500℃时β-冰晶石为等轴晶系，Oh3-Fm3m;a0=0.795nm;Z=4。(NH4)3AlF6型结构，与钾钠冰晶石结构相似。由于分布于立方八面体中的Na+半径较小，不能填满立方八面体的空间，故在冷却条件下多面体发生倾斜，转变为单斜晶系。
斜方柱晶类，C2h-2/m(L2PC)。常见单形:平行双面a{100}、b{010}、c{001}及斜方柱s{111}。由于{001}和{010}晶面较发育，故晶形外观类似立方体。双晶常依(110)。通常呈致密块状，有时呈片状或粒状。
理化性能
无色、白色，有时呈浅灰、浅棕、浅红或砖红色。条痕白色。玻璃光泽至油脂光泽。透明至半透明。无解理，具{001}、{110}裂开。性脆。断口参差状。硬度2~3。相对密度2.95~3.1。
偏光镜下:无色透明。二轴晶(+)，2V=43?。Ng=1.3396，Nm=1.3389，Np=1.3385。
用途
主要用作铝电解的助熔剂;也用作研磨产品的的耐磨添加剂，可以有效提高砂轮耐磨，切，削力，延长砂轮使用寿命和存储时间;铁合金及沸腾钢的熔剂，有色金属熔剂，铸造的脱氧剂，链烯烃聚合催化剂，以及用于玻璃抗反射涂层，搪瓷的乳化剂，玻璃的乳白剂,焊材的助熔剂陶瓷业的填充剂，农药的杀虫剂等行业企业。
应用优势
1.新启动槽使用高分子具有比冰晶石电解质水平平稳、收缩较慢、分子比变化平缓等优点，有利于电解质成分的稳定保持;
2.可大量节约氟化钠或纯碱用量，降低生产成本。
3.添加方法简单，易于操作。
执行标准
GB/4291-1999 等级化学成分% 特级(A) 一级(B)
F 53 53
Al 13 13
Na 32 32
SiO2 0.25 0.36
Fe2O3 0.05 0.08
SO4² 0.7 1.0
P2O5 0.02 0.03
H2O 0.4 0.5
灼减(550℃) 2.5 3.0。
产品编码B03102401，产品CAS登记号13775-53-6
除了工业冰晶石外，市场中还有一种磨料专用冰晶石，该冰晶石主要适用于磨料/熔剂行业，产品为纯白的粉末。不适用于电解铝，电焊行业中有30%的客户反馈会产生浓烟。
该产品由昆明市松海商贸有限公司率先研发并在市场中推广，在国内外砂轮企业中占有一定的地位。
种类
冰晶石按其氟化钠与氟化铝的分子之比，可分为高分子比冰晶石和低分子比冰晶石。中国国内各电解铝厂大部分使用的是分子比为1.8~2.2的低分子比冰晶石作铝电解的电解质。由于使用高分子比冰晶石在环境保护和经济效益等方面都优于低分子冰晶石，所以中国各电解铝厂普遍使用高分子冰晶石来作铝电解的电解质。冰晶石按其物理性质可分为砂状冰晶石、粒状冰晶石及粉状冰晶石。
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