آرايش اوليه كانسنگ فلورين
با توجه به اينكه اختلاف وزن مخصوص فلورين و كانيهاي همراه با آن زياد نيست نمي‌توان انتظار داشت كه بتوان با استفاده از وسايل ثقلي براي جدايش فلورين از گانگ همراه نتيجه خوبي را بدست آورد.
با استفاده از نتايج آزمايشهاي مايع سنگين ادامه خواندن روش‌هاي عمده فرآوري فلورين
بایگانی برچسب: s
خواص فلورین
سنگ فلورين درمان مخصوصى براى بيماريها و عوارض مغزى و حل مشكلات ذهنى دارد و باعث رشد، كشش و قدرت تشخيص در ما می‌شود.
– براى بيمارى هاى استخوان مانند التهابات مفصلى، استخوانى و آرتروز بسيار موثر است و براى عوارض زخم‌ها بسيار مفيد مى‌باشد.
– كبد را تقويت ميكند و به تمركز حواس كمك بزرگى ميكند.
– اين سنگ شم و الهام ما را در مسائل مربوط به انتخاب دوست و همنشين در مسير زندگى زياد ميكند.
– فلورين بنفش براى نشان ماهى (اسفند) و آبی روشن براى دلو (بهمن) مناسب است.
کاربرد در صنایع سرامیک
در صنعت سرامیک،فلورین در تولید شیشه‌های سفید و لعاب به کار می‌رود.در این مواد،فلورین هم به عنوان کمک ذوب و هم به عنوان مات کننده عمل می‌کند.کاربرد فلورین در این صنعت باید با احتیاط باشد،چون به دلیل واکنش‌های دیگری که با سایر اجزای لعاب صورت می‌دهد،باعث فساد این ترکیبات و ایجاد سوراخ‌های سوزنی در لعاب می‌شود.
کاربرد متالورژی
فلورین به دلیل خاصیت کمک ذوب بودن،در صنایع متالوژی کاربردهای فراوان دارد.ازجمله کاربردهای آن می‌توان به ریخته‌گری چدن و تولید آلیاژهای آهن اشاره کرد.
تولید جهانی فلورین
توليد جهانی فلوئوريت در سال 2003 به شرح زير است:
ایران با تولید 47 هزار تن فلورین در سال 2003 , رده یازدهم تولید فلورین در جهان را داراست.
1- جمهوري خلق چين 2450ميليون تن
2- مكزيك 635 هزار تن
3- آفريقاي جنوبي 285 هزار تن
4- مغولستان 200 هزار تن
5- روسيه 190 هزار تن
6- اسپانيا 130 هزار تن
7- كنيا 110هزار تن
8- فرانسه 108هزار تن
9- نامبيا 83 هزارتن
10- مراكش 75 هزار تن
11- ایران 47 هزار تن
12- ايتاليا 45 هزارتن
معرفی
فلوئور الکترونگاتيوترين عنصر جدول تناوبي است و مي تواند با ساير عناصر ترکيب شود. اين عنصر گازي يک ظرفيتي، هالوژن، به رنگ زرد کم رنگ و سمي بوده و نوع خالص آن بسيار خطرناک و در صورت تماس با پوست، سوختگيهاي شيميائي شديد ايجاد مي‌کند. نام فلورين و فلوئور اسپار از کلمه لاتين Fluere به معني جريان يا فلاکس ميباشد. در سال 1525 استفاده از فلوئور اسپار به عنوان فلاکس مطرح گردد. فرسمان دانشمند روسي اين عنصر را همه چيز خور خوانده است و بي شک تعداد بسيار کمي از اجسام، چه طبيعي و چه ساخته دست انسان، وجود دارند که بتوانند در برابر اثر فلوئور مقاومت کنند.
سرگذشت فلوئور خود حاکي از اين خصوصيت آن است. به استثناي گازهاي نادر، فلوئور آخرين غيرفلزي بود که به صورت آزاد تهيه شد. يکصد سال از تاريخ پيشگويي وجود چنين عنصري گذشت تا آنکه دانشمندان قادر به توليد آن به صورت گازي شدند. شيميدانان در طي اين دوره , پانزده بار دست به تهيه آن زدند ولي هر بار کوشش‌هايشان بي ثمر ماند و در موارد متعددي حتي جان خود را از دست دادند. در عين حال کاني طبيعي معروف فلوئور يعني فلورين از زمانهاي بسيار دور براي هر کلکسيونر سنگي آشنا بوده است. نام اين کاني بي ضرر در دست نوشته‌هاي مربوط به قرن شانزدهم هم ذکر شده است.
سال 1771 ميلادي، يعني سال جداسازي اسيد فلوئوريدريک توسط شيله , دانشمند سوئدي را تاريخ کشف فلوئور در نظر مي گيرند. خلوص اسيد به دست آمده به روش شيله همچنان به عنوان يک مسئله برجاي ماند تا آنکه در سال 1809 ميلادي، گي‌لوساک و تنار, اسيد فلوئوريدريکي نسبتاً خالص به دست آوردند.
فارادي در سال 1834 ميلادي, کوشيد تا معماي تهيه فلوئور آزاد را حل کند اما او حتي با الکتروليز فلوئوريدهاي مذاب هم نتوانست به نتيجه‌اي برسد. در سال 1836 ميلادي برادران ناکس ايرلندي به قصد حل اين مشکل به ميدان آمدند. آنها در طي پنج سال آزمايشات خطرناکي انجام دادند که هيچ يک به نتيجه‌اي نرسيد. اين دو برادر در طول کار به شدت مسموم شدند و يکي از آنها، جان خود را از دست داد.
سرانجام لحظه‌اي فرا رسد که مواسان, دانشمند فرانسوي ( Henri Moissan), سرنوشت فلوئور را در دستهاي خود گرفت. او ابتدا خطاهاي پيشينيان خود را تحليل کرد و در روز 26 ژوئن 1886 ميلادي , اولين آزمايش موفقت آميز خود را که ضمن آن در اثر واکنش فلوئور با سيلسيم شعله‌اي مشاهده کرد, انجام داد. پس از آن گزارشي به آکادمي علوم پاريس فرستاد و در آن نظرات مختلفي که در مورد ماهيت اين کار امکان داشت مطرح شود, درج کرد. به اين ترتيب پس از انجام موفقيت‌آميز آزمايش در حضور اعضاي اکادمي پاريس همگي گواهي بر موفقيت او دادند و سال 1886 ميلادي , سالي تاريخي در بيوگرافي فلوئور شد. (تصوير)
◄ کاني (ماده معدني) فلورين:
کاني فلورين يا فلوئوريت به فرمول شيميايي CAF2 مهمترين کاني فلوئور در طبيعت ميباشد که مي توان فلوئور را از آن بدست آورد. اين کاني به رنگ هاي زرد ، سبز ، صورتي, آبي ، بنفش ، بي رنگ و گاهي سياه بوده و در سيستم کوبيک ( مکعبي ) متبلور مي شود. به صورت نيمه شفاف بوده و داراي جلاي شيشيه اي است. وزن مخصوص اين کاني 3/18 و سختي آن 4 مي باشد. معمولاً فضاي خالي بين ساير کاني ها را پر مي کند و در طبيعت بيشتر به صورت رگه اي مشاهده شده و همراه با کاني هايي کلسيت – کوارتز – باريت- سلستين و سولفيد هاي گوناگون همراه است. فلوئوريت در صورت خالص بودن 7/48 % فلوئور و 3/51 % کلسيم دارد. در تصاوير زير سيستم مکعبي و جلاي شيشه اي فلوئوريت , قابل تشخيص است.
◄ نحوه تشکيل , ذخاير و توليد:
فلوئوريت در محدوده وسيعي از شرايط زمين شناسي تشکيل و مشاهده مي شود. کانسارهاي فلوئوريت مي توانند داراي منشاء رسوبي – کربناته باشند يا به صورت رگه اي معمولا ً مرتبط با سنگهاي آذرين خروجي اسيدي تا حد واسط همراه باشند. (تصوير)
از نظر ميزان ذخاير فلوئوريت, بر اساس گزارش سال 1998 ميلادي, سازمان زمين شناسي و معدن آمريکا, کشور مکزيک با 32 ميليون تن در رتبه اول و کشورهاي آفريقاي جنوبي و چين به ترتيب با 30 و 23 ميليون تن در مقام دوم و سوم را دارند بعد از کشورهاي فوق فرانسه با 10 ميليون تن و اسپانيا با 6 ميليون تن قرار مي گيرند.
براساس اطلاعات وزارت صنايع و معادن , در سال 2001 ميلادي ( 1380 شمسي) جمعا بيش از 1/3 ميليون تن ذخيره احتمالي و بالغ بر 5/1 ميليون تن ذخيره قطعي فلورين در ايران وجود داشته است.
معادن کمر مهدي ( 165 کيلومتري جنوبغربي طبس ), پاچي ميانا ( 88 کيلومتري جنوب قائم شهر) , پيناوند ( 70 کيلومتري شماشرق اصفهان) , جويمند ( 21 کيلومتري شمالغربي گناباد ), آتشکوه (20 کيلومتري جنوب شرق دليجان), کياسر (جنوب شرقي کياسر و 10 کيلومتري ده آرا) به عنوان معادن قديمي و فعال فلورين در ايران به حساب مي ايند. ( تصوير زير رگه فلورين را در ميان سنگهاي آذرين , واقع يکي از کانسارهاي فلورين ايران نشان مي دهد )
◄ کاربرد کاني فلوئوريت ( فلورين ) :
کابردهاي فلوئوريت را مي توان به چهار گروه کاربرد عمده مشخص نمود:
فلوئوريت هاي متالورژي: که در صنايع متالورژي و عمدتا ً در صنعت فولاد و همچنين در توليد آلومينيوم براي توليد کريوليت مصنوعي بکار گرفته مي شود.
فلوئوريت سراميکي : کاربرد اين نوع فلوئوريت ها شامل بکارگيري در توليد لعاب و در صنايع شيشه مي باشد.
فلوئوريت اسيدي: براي توليد اسيد فلوئوريدريک کاربرد دارد. اين نوع فلوئوريت بايد از خلوص بالايي برخوردار باشد و معمولا ًدر آن عيار CAF2 بالاي 97% باشد.
فلوئوريت تزئيني : به علت زيبايي طبيعي کاني فلوئوريت , آن را به صورت خام و يا تراش خورده و در رنگهاي مختلف, به عنوان سنگ گرانبها و تزئيني مورد استفاده قرار مي دهند که معمولا داراي قيمتي بالاست. در تصوير زير نمونه اي از فلورين تزئيني به قيمت 1350 دلار!! را مي بينيد.
◄ اثرات بيولوژيکي و زيست محيطي فولوئوريت (فلورين) :
انسان به طور معمول روزانه به ميزان 3/0 تا 5 ميلي گرم در ليتر فلورين دريافت مي نمايد که تا حدود 3 ميلي گرم ممکن است توسط غذاهاي مختلف تأمين شود. اما اين ميزان با توجه به رژيم غذايي و شيمي خاک محلي که محصولات بر روي آن مي رويند، مي تواند متغير باشد.
فلورين در جلوگيري از پوسيدگي دندان و کاهش بيماريهاي دهان و دندان موثر بوده و باعث استحکام دندانها و نيز استخوانها مي شود. دندان ها و استخوان ها از ترکيب کاني هاي فسفات کلسيم, نظير آپاتيت تشکيل شده اند. ورود و دخالت فلورين در داخل بلورهاي ساختماني تشکيل دهنده آپاتيت ، باعث کاهش حلاليت و افزايش سختي آن مي شود و بالطبع افزايش مقاومت در برابر پوسيدگي دندان ها و پوکي استخوان را به دنبال دارد. به همين علت در تهيه خميردندان و نيز دهانشويه بکار مي رود.
با اين همه استفاده بيش از حد فلورين نيز اثرات سوء جانبي به دنبال خواهد داشت. در مناطقي که آب هاي طبيعي به طور معمولي داراي ميزان بالايي از فلورين هستند و در نتيجه ميزان دريافت آن به دو تا هشت برابر ميزان طبيعي افزايش مي يابد، لکه هاي سياه و تيره رنگي روي دندان ها ديده مي شود. در اين حال ، دندان ها مقاومت بيشتري نسبت به پوسيدگي نشان مي دهند هر چند که اين لکه ها تنها سبب عدم زيبايي دندان ها مي‌شوند، اما موضوع مهم تر در دريافت ميزان‌هاي بسيار بالاي فلورين است (بيست تا چهل برابر طبيعي) که موجب توسعه غير طبيعي و سختي استخوانها (Bone Selerosis) و کلسيتي شدن ليگامنت‌ها (بيماري فلوروزيس) مي شود. (اين اثر را خودم در منطقه اي که جهت اکتشاف فلورين کار مي‌کرديم, ديده‌ام …. بر روي دندان‌هاي تمام اهالي يک روستاي 2000 نفري لکه‌هاي تيره مشاهده مي‌شد و جالب اينکه هيچکدام از آنها تا به حال گذرش به دنداپزشکي نيفتاده بود … علت هم استفاده از آب قناتي بود که بعدها متوجه شديم اين آب از مرکز رگه فلوريني به ضخامت 4-5 متر مي گذرد و در نتيجه حاوي مقادير بالايي از فلورين است… نکته جالب‌تر ديگر اينکه بسياري از جوانهاي آن روستا, به ورزش‌هاي رزمي روي آورده بودند و حتي چند نفري هم داراي مقام کشوري در رشته‌هايي مثل کونگ فو شده بودند!! )
در صنايعي که به فلورين نياز دارند و فرايندهاي دماي بالا در حال عملکرد هستند، فلورين به صورت اسيد فلوريدريک يا ترکيبات مشابه آن به محيط رها ميشود که براي گياهان، جانوران و انسان بسيار سمي هستند. بسياري از دانشمندان به همين علت جان خود را از دست داده اند.
CFC ها (هيدروکلروفلوئورو کربن‌ها) باعث تخريب لايه اوزون مي‌شوند لذا در کنوانسيون سازمان ملل که در سال 1997 در کيوتو به منظور بررسي تغييرات آب و هوايي برگزار شد, هيدروفلوئورکربن‌ها، پرفلوئورکربن‌ها و هگزا فلوئوريدگوگرد, به دي اکسيدکربن، متان و اکسيد نيتروژن به عنوان گازهاي گلخانه‌اي افزوده شدند که ميي بايست تحت کنترل قرار گيرند.
ذخائر عمده فلورین در جهان
ميزان ذخيره پايه و اقتصادي فلورين جهان در طي اين دوره (1995 – 2004) به ترتيب از 310000 و 210000 تن در سال 1995 به 480000 و 230000 تن در سال 2004 افزايش يافته است. کشورهاي آفريقاي جنوبي، روسيه، چين، مكزيك، مغولستان، فرانسه،اسپانيا، ايتاليا و انگلستان بيشترين ميزان ذخاير فلورين دنيا را بخود اختصاص داده اند (جدول 1).
جدول 1- ميزان ذخيره پايه و اقتصادي فلورين جهان در
سالهاي( 1995 – 2004 )(هزارتن)
شکل1- ميزان ذخيره پايه و اقتصادي فلورين جهان
در سالهاي (1995 – 2004)
جدول2- ميزان ذخيره پايه و اقتصادي فلورين در برخي کشورهاي جهان
در سال2004 (هزارتن)
شکل 2- ميزان ذخيره پايه و اقتصادي فلورين در برخي کشورهاي جهان
در سال2004
در جدول شماره 2 ميزان ذخاير (Reserves) و ذخاير پايه (Reserve) در اوايل دهه 80 منعكس شده است. همانطور كه ملاحظه ميگردد. ميزان ذخاير فلورين 453 ميليون تن برآورد شده است. اروپا با بيش از 30 درصد بيشترين ذخيره را در بين مناطق مختلف داشته و آسيا با 24 درصد در رده‌بندي قرار گرفته است.
جدول شماره3-ذخاير و ذخاي پايه فلورين در جهان (ميليون تن)
جدول شماره 4 ميزان ذخيره پايه و ذخيره محتويCaF2 را در اواخر دهه 80 نشان مي‌دهد که براساس آن ميزان ذخيره پايه به حداقل 20 درصد فلورين 367 و ذخيره محتويCaF2 معادل 108 ميليون تن برآورد شده است. از بين كشورهاي توليد كننده كشور آفريقاي جنوبي در مقام اول و كشورهاي مكزيك، ايالات متحده آمريكا و برزيل در رده‌هايي بعدي قرار دارند.
جدول شماره 4- ميزان ذخيره فلورين در جهان با حداقل عيار 20% CAF2
گزارش سال 1998 سازمان زمين شناسي و معدن آمريكا ميزان ذخاير و ذخاير پايه فلور اسپار كشورهاي مختلف به شرح 35 برآورده شده است. همانگونه كه ملاحظه ميشود از لحاظ ميزان ذخاير كشور مكزيك با 32 ميليون تن در رتبه اول و كشورهاي آفريقاي جنوبي و چين به ترتيب با 30 و 23 ميليون تن در مقام دوم و سوم را دارند كه جايگزين كشورهاي ايالات متحده آمريكا و برزيل شده‌اند. بعد از كشورهاي فوق فرانسه و اسپانيا قرار مي‌گيرند.
براساس گزارش فوق الذكر در سال 1998 مجموع ذخاير فلوئور اسپار جهان در حدود 218 ميليون است. قابل ذكر است كه همين گزارش مجموع توليدات معدني جهان در سال 1997 بالغ بر 1.4 ميليون تن بوده است.
بررسي ذخاير در سه مقطع زماني اوايل دهه 80، اواخر دهه 80 و اواخر دهه 90 نشان مي‌دهد كه سه دهه گذشته در مجموع ميزان ذخاير رو به كاهش بوده و به جز بعضي از كشورها نظير كشور چين در اثر سرمايه‌گذاري در امر اكتشافات، ساير كشورها در اين زمينه اقداماتي انجام نداده‌اند.
جدول شماره 5-ميزان ذخاير و ذخاير پايه فلورين در جهان (ميليون تن)
ذخاير فلورين جهان يا با منشاء فلوئوراسپار هستند و يا از منشاء فلوئور آپاتيت بدست مي‌آيند. نوع دوم منبع اصلي تهيه كودهاي فسفاته است و با توجه به محتواي 2.5 تا 4 درصد فلورين، اين سنگ‌ها يكي از منابع مهم تهيه فلورين جهان هستند. پتانسيل بازيابي فلورني از سنگهاي فسفاته در مقايسه با سنگهاي فلوئور اسپار بسيار زيادتر ميباشد.
عمليات اكتشافي در پاره‌اي از كشورها هنوز در حال اجرا است. هر چند با بررسي ميزان ذخاير و ذخاير پايه موجود به نظر نمي‌رسد كه فعلاً نياز به ذخاير جديد باشد. با اين حال در بعضي كشورهاي خاص با توجه به وضع ذخاير و صنايع مصرف كننده و برنامه‌هاي توسعه ممكن است كشف ذخاير جديد قابل توجيه باشد.
براي مثال ايالات متحده با توجه به ذخاير بسيار محدود اقتصادي نياز مبرم به واردات فلورين خواهد داشت كه در صورت كشف و بهره‌برداري از ذخاير جديد ممكن است تا حدي اين مسئله را تعديل كند.
كانسنگ‌هاي فسفات معمولاً حاوي 3.5 درصد فلورين ميباشد. فلوئور در اين حالت به صورت فلوئور آپاتيت ميباشد. هنگام تهيه كود شيميايي و اسيد فسفريك ميتوان تركيبات فلوئور داري چون آمونيم فلورايد، كلسيم فلورايد و كريوليت را بدست آورد.
فلورين به صورت ذخاير كم اهميت در پگماتيت‌ها، رسوبات درياچه‌اي و فضاهاي باز به شكل استالاگميت و استالاگتيت شناخته شده است.
ميزان ذخيره قطعی فلورين در ايران در طي اين دوره (1373-1380) از 443000 تن در سال 1373 به 844492 تن در سال 1380 افزايش يافته است (جدول14).
بر اساس اطلاعات مركز آمار ايران ميزان كشف در سال 1378 بيش از 2 برابر سال 1373 ميباشد و اين در حالي است كه ميزان توليد پس از روند كاهشي طي سالهاي 1374 لغايت 1376 در سال 1378 معادل 20درصد نسبت به سال 1373 افزايش توليد داشته است. اين مقدار ذخيره در سال 1379 به حدود 550 هزار تن رسيده است و در سال 1380 نسبت به سال قبل 53% افزايش داشته است و به حدود 844 هزار تن رسيده است.
جدول 6- ميزان توليد فلوئورسپار در ايران در سالهاي 1373-1380 (برحسب تن)
فلورين در ايران به صورت كاني همراه ذخاير فلزي نظير سرب و روي در توده‌هاي آذرين غني از سيليسيم و آمونيم، در معادن سرب مازندران بصورت رگچه‌هاي كوچك، در معدن باريت درين كاشان و همچنين در نزديكي معادن زغالسنگ زير آب بصورت رگچه‌هاي كوچك ديده ميشود.
در جدول شماره 7 مشخصات كانسارهاي فلورين همراه با ميزان ذخيره آنها درج شده است. همانطور كه مشاهده ميشود براساس اين اطلاعات (وزارت صنايع و معادن) جمعا بيش از 3.1 ميليون تن ذخيره احتمالي و بالغ 1.5 ميليون تن ذخيره قطعي در كشور وجود دارد كه با ارقام مندرج در مركز آمار ايران متفاوت ميباشد ولي به هرحال به نظر مي‌رسد كه ميزان ذخيره قطعي فلورين كشف شده در كشور نبايد كمتر از 1 ميليون تن باشد.
جدول شماره 7- مشخصات کانسار هاي فلورين ايران
فلورينهاي ايتريوم‌دار
يك نوع فلورين پگماتيتي است كه در آن كلسيم به مقدار زياد بوسيله ايتريوم جانشين شده است و يون هاي اضافي لازم F در فضاهاي خالي شبكه وارد ميشود اين نوع فلورين در نروژ و آفريقاي جنوبي پيدا شده است.
در جدول شماره 1 تركيبات مهم فلوئور، خواص و نحوه ساخت آنها را نشان مي‌دهد.
جدول 1- تركيبات مهم فلوئور، خواص و نحوه ساخت آنها
كانسارهاي مهم فلوئوريت (CaF2) عبارتند از:
- نوع رگه‌اي:
رگه‌هاي حاوي فلوريت در سنگهاي آذرين اسيدي- حد واسط، دگرگوني و رسوبي گزارش شده است. رگه‌هاي فلوريت بيشتر همراه كوارتز، كلسيت، باريت، گالن و اسفالريت هستند. عرض رگه‌ها متغير (كمتر از 1 متر تا حداكثر 10 متر) و طول آنها 50 متر تا چند كيلومتر است. عيار اقتصادي رگه‌ها متغير و در محدوده 25 تا 65 درصد است.
- نوع استراتي فرم:
ذخاير فلوريت نوع استراتي فرم در سنگهاي كربناته تشكيل مي‌شوند. در محدوده ذخاير فلوريت ايالت الينويز (امريكا) سنگ هاي آذرين گزارش نشده‌اند، در صورتي كه در ذخاير فلوريت مكزيك كه در سنگهاي كربناته تشكيل شده‌اند توده‌هاي گرانيت پورفيري نفوذ نموده‌اند. كانيهاي همراه فلوريت عبارتند از :كلسيت، دولوميت، كوارتز، گالن، باريت و سلستيت. عيار فلوريت حداقل 15 درصد است.
- نوع جانشيني:
كانسارهاي فلوريت نوع جانشيني در سنگهاي كربناته مجاور توده هاي اسيدي، از مكزيك گزارش شده‌اند. بزرگ‌ترين و غني‌ترين ذخاير فلوريت در اين كشور وجود دارد.
- نوع استوك ورك:
ذخاير فلوريت نوع استوك ورك در ارتباط با توده‌هاي نفوذي نوع گرانيتي بوده و در نيومكزيكو و كلرادو (امريكا) و افريقاي جنوبي كشف شده اند. گسترش يكي از اين ذخاير 70 تا 200 متر و عمق آن تا 900 متر است. عيار فلوريت 14 درصد است.
- فلوريت همراه با كمپلكس‌هاي آلكالن- كربناتيت‌ها:
عنصر فلوئور به لحاظ ژئوشيميايي ارتباط نزديك به ماگماي آلكالن و كربناتيت دارد. محلول‌هاي ماگمايي غني از فلوئور از سنگهاي آلكالن، فوق آلكالن و كربناتيت منشأ مي‌گيرند. كانسارهاي فلوريت غالباً در ريفت‌هاي داخل قاره‌ها واقع مي شوند. كاني سازي فلوريت در اين كمپلكس‌ها يافت مي‌شوند اما آنهايي كه ارزش اقتصادي دارند با فاصله از توده‌هاي نفوذي تشكيل شده‌اند.
- نوع برش نفوذي:
محلول‌هاي ماگمايي در شرايط ويژه منجر به تشكيل برش نفوذي مي‌شوند. چنانچه اين محلول، غني از فلوئور باشد موجب تشكيل ذخيره ميشود.
- فلوريت برجاي مانده:
فلوريت موجود در سنگهاي گرانيتي، كربناته و يا رگه‌ها تحت تأثير هوازدگي آزاد شده در محل بر جاي مي‌ماند و ديگر كاني‌ها به دليل هوازدگي غالباً تغيير كرده و حمل مي‌شوند.
- فلوريت همراه با پگماتيت‌ها:
بعضي از پگماتيت‌ها حاوي فلوريت اند. در صورت تمركز فلوريت ذخيره مناسب تشكيل ميشود.
كاني‌سازي فلورين در طبيعت بصورت‌هاي مختلفي بشرح زير گزارش شده است:
- فلورين
- جيوه– آنتيموان– فلورين
- كمپلكس فلزي، فلورين
- فلز كمياب– فلورين
- برليم– فلورين
- فلز نادر خاكي– فلورين
تيپ پنجم و ششم در نواحي فعال ماگمايي– تكتونيكي، تيپ اول و دوم و چهارم در مناطق فعال ماگمايي تكتونيكي و ژئوسنكينال و تيپ سوم در هر سه گسترش پوسته‌اي ديده شده است.
فلورين يك كاني مهم اقتصادي است و اغلب همراه كانيهاي با اهميتي از قبيل اسفالريت، گالن، باريت و … ديده ميشود.
از آنجا كه فلورين در محيط‌هاي مختلف زمين شناسي ديده شده است، لذا ميتوان نتيجه گرفت كه اين كاني مي‌تواند در شرايط غيرفيزيكي و شيميائي مختلف رسوب كند. اين كاني از يك طرف به عنوان يك كانيب فرعي در گرانيت‌ها و سنگهاي آذرين وجود دارد و از طرف ديگر به صورت بلور در ژئودها و به شكل خوشه‌اي در غارهاي آهكي ديده ميشود.
از نقطه نظر تشكيل كانسار در مناطق زير ميتوان فلورين را جستجو نمود.
- رگه‌هاي شكافي در انواع سنگ‌ها از قبيل آذرين، دگرگوني و رسوبي
- نهشته‌هاي جانشيني لايه‌اي شكل در سنگهاي كربناته
- نهشته‌هاي جانشيني در سنگهاي كربناته در همبري با توده‌هاي نفوذي آذرين اسيدي
- نهشته‌هاي داربستي و پرشدگي‌ها در نواحي خرد شده
- نهشته‌هاي موجود در حاشيه كمپلكس سنگهاي آلكالن و كربناتيت
- تمركزهاي برجا ناشي از هوازدگي نهشته‌هاي اوليه
- محصول فرعي قابل بازيابي در نهشته‌هاي فلزي
فلورين همچنين در محيط‌هاي پگماتيتي، پرشدگي در فضاهاي باز، پرشدگي در تنوره‌هاي برشي و رسوبات درياچه‌اي ديده شده است. در جدول 2 مشخصات كانسارهاي فلورين معروف دنيا را نشان مي‌دهد.
جدول 2- کانسار هاي معروف فلورين جهان
فلوئوريت يا فلورين
كاني فلوئوريت يا فلورين به فرمول CaF2 بلورهاي بسيار درشت و غالباً مكعبي دارد و گاهي تركيب اين فرم با سطوح اكتائدري و همچنين سطوح دود كائدر و رمبوئيدال و تتراهگزائدر (310) و ساير فرم‌ها ديده ميشود. به ندرت به صورت اكتائدر و يا دود كائدر رمبوئيدال ساده تشكيل ميشود. نوع پوشش بلور سنگي به حرارت تشكيل آن دارد، مثلاً فرم اكتائدري آن از منشاء پنوماتوليتيك است.
ماكل هاي تداخلي مكعب‌هاي آن در جهت (111) بسيار زياد است و بصورت ريز و يا درشت بلور تامتراكم و اكثر رنگي است. بصورت ساقه‌اي و حتي خوشه‌اي نيز تشكيل ميشود.
رخ آن در جهت (111)، سختي آن 4 و وزن مخصوص آن 3.1 تا 3.2 و ضريب انكسار آن 434.1 است. داراي جلاي شيشه‌اي، بيرنگ شفاف تا ملون و كدر است. رنگ آن مخصوصاً در فلورينهاي تيره رنگ شايد مربوط به تشعشعات راديو اكتيو باشد.
نمونه‌هاي تيره رنگ آن يك نوع فلوئورسانس قوي نشان مي‌دهند. در مقابل نور وارده به رنگ آبي و در نوري كه از آن ها مي‌گذرد به رنگ سبز ديده ميشود. بعد از گرم كردن غالباً فسفر سانس نشان مي‌دهد. اين كاني هادي الكتريسته و درجه ذوب آن 1402 درجه است. با اسيد سولفوريك توليد HF ميكند. فلورين بدبو، به نوعي فلورين تيره رنگ اطلاق ميشود كه در اثر ضربه، بوي مخصوص فلوئور از آن استشمام ميشود. اين كاني مانند ساير فلورين‌ها غالباً با مقدار بسيار كمي از كانيهاي اورانيوم همراه است.
فلورين كاني بسيار فراوان است. بصورت فرعي در سنگهاي دروني اسيد و در فضاهاي غده‌اي آن ها و به طور فراوان در گماتيت‌ها و سنگهاي دگرگوني مجاورتي و همراه سولفيدها ديده مي‌شوند. قسمتي از اين رگه‌ها غالباً از فلورين خالص تشكيل ميشود و به صورت بلورهاي منظم بيرنگ يا رنگي، گاهي بصورت كاني اشباعي هيدروترمال در ماسه سنگ‌ها تشكيل ميگردد. مصرف فلورين 80 درصد بصورت ماده فلوئوردار در صنايع تهيه مواد مختلف (اسيد فلوئوريدريك و ساير تركيبات فلوئور) اهميت دارد. فلورينهاي بيرنگ در صنايع اپتيك براي تهيه منشورها و عدسي‌ها به كار برده ميشود. فلورين از نظر ساختن عدسي‌هاي شيئي اهميت خاصي دارد.
زمین شناسی فلورین
فلورين مهمترين منبع تأمين فلوئور در طبيعت است. اين كاني در سيستم مكعبي متبلور ميشود و مي‌تواند عناصر نادر را در شبكه خود جاي دهد. فلوئور در طيف وسيعي از شرايط زمين شناسي بوجود مي‌آيد و در تمام شرايط رسوبي، آذرين و دگرگوني ميتوان يافت شود. اين كاني معمولاً با نهشته‌هاي مهم سرب، روي و باريت همراه است و از اين جهت اهميت خاصي دارد. چرا كه پي چويي و اكتشاف آن مي‌تواند به كشف نهشته‌هاي مذكور نيز منجر شود. همچنين ضمن استخراج و پرعيار كردن اين كاني و كانيهاي همراه نيز قابل استحصال است و اين خود موجب با ارزش‌تر شدن نهشته‌هاي فلورين ميشود. گاهي نيز وجود فلورين، خود موجب ارزشمندتر شدن نهشته‌هاي ديگر كاني‌ها ميشود. از اين رو بايستي در بررسي‌هاي فني– اقتصادي نهشته‌هاي سرب، روي، باريت و فلورين به كانيهاي همراه توجه خاصي مبذول داشت. زيرا اين كاني‌ها ممكن است در اقتصادي شدن يك كانسار، تاثير بسياري داشته باشند.
فلوئور موجود در طبيعت، جز در مقاديري ناچيز در موارد راديواكتيو، به صورت آزاد وجود ندارد. اما به صورت تركيب با ديگر عناصر به فراواني ديده ميشود. مقدار اين عنصر در پوسته زمين 0.065 درصد و در سنگهاي آذرين، دگرگوني و رسوبي در حدود 200 تا 1000 گرم بر تن است، علت كميابي فلوئور به صورت آزاد ميل تركيبي شديد آن با ديگر عناصر است به عبارت ديگر به علت نزديكي شعاع‌هاي يوني يون فلوئور (0.136 نانومتر)، يون هيدروكسيد (0.14 نانومتر) و يون اكسيد (0.4 نانومتر) امكان جايگزيني آن ها با هم در كانيهاي گوناگون وجود دارد.
درحال حاضر در ميان انبوه كانيهاي فلوئوري فلوئورين، مهمترين منبع تأمين كننده فلوئور جهان است. اما مقادير بسيار زيادي فلوئور را نيز ميتوان از سنگهاي فسفاته بدست آورد. تحقيقات نشان مي‌دهد كه به عنوان منابع آتي فلوئور ميتوان از توپاز، با ستنزيت و محصولات جانبي استخراج كانيهاي سولفيدي و باريت استفاده نمود.
فلوئور تقريباً هميشه در سيليكات‌هاي واحد يون هيدروكسيل و ساير كانيهاي پگماتيتي وجود دارد و در آنها جانشين قسمتي از يون‌هاي هيدروكسيل ميشود و همچنين در بين كانيهاي بر مربوط به اگزالاسيون‌هاي آتشفشاني، تعدادي از بورات‌هاي فلوئوردار وجود داردند.
از اين سري ميتوان بسياري از كانيهاي پگماتيتي را نام برد كه به‌صورت كانيهاي فلوئور نيز معرفي مي‌گردند. عنصر فلوئور گازي خورنده و به رنگ زرد تيره ميباشد كه منابع اوليه آن در تمام جهان به شكل‌هاي مختلف تركيب شده با عناصر ديگر پراكنده ميباشد. مهمترين اين مواد فلوريت يا فلوئور اسپار ميباشد. از ديگر كانيهاي فلوئور ميتوان از توپاز، فلورين ايتريم دار و كريوليت نام برد.