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螢石到底有多重要?
時間:2023-12-04 查看:117
螢石舊稱氟石,是自然界主要的含氟礦物。螢石之所以得名,是因為它在陰極射線和紫外線照射下發紫色熒光,含釔、鈰、鑭系元素高時具強熒光,在陽光照射后發磷光。

螢石中的氟來自火山巖漿中,在巖漿冷卻過程中,從巖漿中分離出來的氣水溶液含有許多以氟為主的物質,在溶液沿裂隙上升過程中,溫度降低而壓力減小,氣水溶液中的氟離子與周圍巖石中的鈣離子結合形成氟化鈣,再經過冷卻結晶就形成了螢石。

螢石是only一種可以提煉大量氟元素礦物,主要用于鋼鐵、氟化工、煉鋁和建材工業。在冶金工業中用于冶煉時的助熔劑以除去雜質,增強可鍛性和抗張強度;在化學工業中用于制取氟化工產品,廣泛用于軍工、航天、航空、輕工、機械等領域;在建材工業中用于生產玻璃、搪瓷等的助熔原料和重要配料;無色透明螢石可作為光學儀器;色彩鮮艷的塊狀螢石可作美術工藝雕刻材料等。

作為一種non-renewable資源,螢石的稀缺性很高。從儲采比上看,螢石的剩余可使用時間甚至比稀土、石墨等資源更短,也因此,螢石于2016年被列入中國“戰略性礦產目錄”。螢石是寶貴的可用盡且non-renewable的戰略性資源,是“與稀土類似的world-class稀缺資源”,未來在新興應用的需求增長下,螢石的價值有望得到充分體現。




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神一樣的仙氣——氙氣

在日常生活中,人們對于氙氣的認識也許還只停留在汽車使用的氙氣大燈上,可是,你知道嗎?那高端大氣上檔次的燈光感覺卻只是它的一個面哦!當你開始了解它時,才會發覺在現實中:“氙”氣是怎樣神一般的存在!氙氣是特氣領域非常重要的單元氣體,在電子、電光源工業,并在暗物質研究、航天及半導體及醫療領域運用廣泛。工業電子航空領域氙燈發光率高在電子、電光源工業中,用氙氣充填的燈泡與相同功率的充氬燈泡相比,具有發光率高、體積小、壽命長、省電等優點。由于它的透霧能力特別強常用作有霧導航燈,廣泛用于機場、車站、碼頭。氙燈凹面聚光后可生成2500℃高溫可用于焊接或切割難熔金屬如鈦、鉬等。醫療領域氙氣是最理想的麻醉劑氙氣被發現具有麻醉作用已逾50年,氙氣在醫療上很受重視,氙氣能溶于細胞的油脂里,引起細胞麻醉和膨脹,從而神經末梢作用暫時停止。神一樣的“氙”,總是在有知和未知領域,不斷更新充實人們的認知。相信在人類的探索發現中,它還會帶給我們更多的可能!

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2023-12-21

死亡元素:氟的傳奇歷史!

氟(Fluorine)是一種非金屬化學元素,化學符號為F,原子序數為9。氟是鹵族元素之一,屬周期系ⅦA族,在元素周期表中位于第二周期。氟元素的單質是F2,它是一種淡黃色有劇毒的氣體。氟氣的腐蝕性很強,化學性質極為活潑,是氧化性最強的物質之一,甚至可以和部分惰性氣體在一定條件下反應。氟是人體骨骼和牙齒中不可缺少的元素,適量的氟可以增加骨骼的硬度、抑制口腔細菌的生長。氟也是國民經濟發展的重要元素,在汽車、電子信息、建筑材料、石油化工、金屬、玻璃、農業等領域都發揮著重要作用。然而,在化學元素發現史上,氟元素的發現可謂是參加人數最多、持續時間最長、危險性最大的研究課題?!爸品畱稹崩_序幕關于氟元素的記載,最早可以追溯到1529年,德國礦物學家阿格里克拉曾在手記中記錄,礦工在鋼鐵冶煉爐中加入一種礦石,這種礦石可以提高爐溫,除去硫、磷等雜志,并且還能和爐渣形成共熔物,使得礦渣和金屬鐵更易分離。這種礦石便是后來為人熟知的螢石。到了1670時,德國一個名為施瓦哈德的玻璃工在偶然之下把螢石和硫酸混在一起,產生的氣體使他的眼鏡蒙上了一層薄霧,讓他意識到這種氣體能夠腐蝕玻璃。于是他開始利用這一方法對玻璃進行雕刻,制成擁有各式花樣的玻璃藝術品,Becoming a glass sculptor highly appreciated by the imperial court and family,賺到不少錢,但對這一技術的原理,他始終一無所知。1780年,瑞典化學家卡爾·威爾海姆·舍勒對這一現象十分著迷,他猜測螢石與硫酸接觸產生的這種氣體,很有可能含有某種未知的活潑元素,為了驗證自己的猜想,他進行了多次實驗,但他因中毒早早離開人世,未得答案。后來,很多化學家們都積極投入到對這一氣體的研究當中,他們發現螢石與硫酸混合后得到的混合物,性質與鹽酸十分相似,但比鹽酸穩定,而且對于玻璃和一些硅酸鹽礦物的腐蝕性非常強。1810年時,英國化學家戴維通過實驗得出結論:氯氣是一種元素而非化合物,并指出酸中也許不一定含有氧元素。這一發現給法國化學家安培帶來了很大啟發,他根據研究指出,這種螢石與硫酸產生的混合物中可能含有一種和氯相似的元素,他將這種元素命名為fluorine(氟)。得知這一結論的戴維,開始使用他最擅長的電解法嘗試分離出氟單質。至此,化學家們的“制氟之戰”拉開序幕。與氟的激烈交鋒戴維對電解裝置進行了多次改進,反復試驗,最終都以失敗告終,Also forced to stop research due to severe symptoms of fluorosis。The study was also forced to stop due to severe symptoms of fluorosis.同一時期,法國化學家蓋·呂薩克和泰納合作開展了電解法制氟的實驗,同樣因中毒而終止了實驗。1834年,戴維的學生法拉第也曾對電解法制氟進行嘗試,但實驗均未成功。1836年,愛爾蘭科學院的喬治·諾克斯和托馬斯·諾克斯兩兄弟試圖用氯與氟化汞反應制取氟單質,但在實驗過程中中毒倒下,被緊急送往醫院救治。比利時化學家保林·魯耶特和法國化學家杰羅姆·尼克雷也先后開展了進一步的研究,最終因此中毒,為科學獻身。1906年,莫瓦桑因為在氟單質制備和氟化合物合成上的outstanding成就獲得諾貝爾化學獎,成為了因對化學元素的發現做出貢獻而獲得諾貝爾化學獎的第二人。成功制備出氟單質以后,莫瓦桑開始進行氟化物的研究,成為了first place制備出許多新氟化物的化學家,他制備了氣態的氟代甲烷、氟代乙烷、異丁基氟,通過碳與氟的反應合成了許多氟碳化合物,其中最引人注目的就是四氟代甲烷,Because it was the predecessor of the later high-efficiency refrigerant Freon。莫瓦桑將自己研究氟的成果編成了《氟及其化合物》一書,作為后人研究氟及其化合物的參考資料。結語:關于氟的更多可能氟元素成功制備的百余年后,含氟化合物廣泛運用于人類生活中的方方面面,為生產力的發展與人類社會的進步做出了重要貢獻,傳統產業如玻璃生產、陶瓷制作、金屬冶煉等,新興行業如新能源電池、半導體等,都有氟的蹤影。氟化學開拓者們將自身的智慧與執著化為利器,在未知的氟領域艱辛摸索,開拓了通往真理的道路,而他們面對未知領域時一往無前的探索精神將如燈塔的光一般,Leading us towards deeper and broader directions,尋見關于氟的更多可能。1854年,法國化學家埃德蒙·弗雷米多次用電解法電解熔融的無水氟化鈣、氟化鉀和氟化銀,生成的氣體很快將鉑電極腐蝕,始終未能收集到氟。1869年,英國化學家比爾·哥爾也決定嘗試用電解法分解氟化氫制備氟單質,但由于不了解氟的性質,實驗中產生的少量單質氟與氫氣發生了劇烈的化合反應,引發了爆炸事故。這時,很多科學家已經意識到:氟是一種非?;顫姷脑?,要將這種元素從化合物中分離出來十分困難。攻克:夢寐以求的氟單質1872年,一個名叫亨利·莫瓦桑的年輕人成為了埃德蒙·弗雷米的學生,開始了自己的化學研究之路。當制備單質氟的研究課題交到莫瓦桑手上時,他并未對這個難倒了眾多化學家的難題感到氣餒,反而下定決心要攻克這一難題。莫瓦桑依據文獻中的實驗記載,進行了多次實驗,但都沒有成功,還因為嘗試用氟化砷來進行電解而中毒,Forced to interrupt the experiment。最終,莫瓦桑改進了電解裝置,設計了鉑制U形管裝置,用螢石制成塞子,并用冷凍劑為實驗裝置降溫,降低反應溫度,終于在通入電流后得到了無數科學家夢寐以求的氟。這一年是1886年,距離安培將其命名為氟已經過去了七十六年。

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2023-12-19

國際新聞丨2023氟化工行業大事記

2023年全球經濟增長放緩,目前世界各國正在經歷一個復雜而多變的經濟周期,各國央行積極調整其貨幣政策,以應對通脹壓力和經濟放緩,隨著貿易保護主義的抬頭,全球貿易將受到一定程度的限制和影響。地緣政治的突發事件,俄烏戰爭、巴以戰爭影響力逐漸向全球各國蔓延。不同國家的氟化工企業政策可能存在差異,2023年國際氟化工主要表現在以下幾個方面:環保因素,安全生產,技術創新以及產業規劃,下面是基本的一些情況。1聯合國最新報告稱臭氧層有望在40年內恢復當地時間1月9日,總部位于瑞士日內瓦的世界氣象組織指出,臭氧層有望在40年內恢復,全球逐步淘汰消耗臭氧層化學品的行動已惠及旨在減緩氣候變化的努力。這是由聯合國支持的《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》科學評估小組當日在美國氣象學會年會上表示,臭氧層有望在四十年內恢復,全球逐步淘汰消耗臭氧層化學品的行動有利于緩解氣候變化的努力。該小組在發布的報告中表示,逐步淘汰近99%的消耗臭氧層物質已成功地保護了臭氧層,使平流層上層的臭氧層顯著恢復,并減少了人類對來自太陽的有害紫外線的輻射。報告顯示,自2000年以來,南極臭氧洞的面積和深度一直在緩慢改善。如果當前政策保持不變,預計南極上空、北極上空、世界其他地區的臭氧層將分別于2066年左右、2045年、2040年恢復到1980年的水平,即臭氧洞顯現之前。2臺積電與供應商用磷肥廢料生產電子級氫氟酸為確保半導體制造工藝中的關鍵化學品氫氟酸的穩定和可持續供應,臺積電與供應商合作,用磷肥廢料替代螢石,在不影響原有工藝質量的情況下成功生產HF。截至2023年2月,臺積電有兩家晶圓廠已應用這種環保氫氟酸,減少了螢石的使用量,二氧化碳排放量減少了12噸,其他臺積電晶圓廠現在也在試生產中。電子級氫氟酸是半導體制造過程中濕法蝕刻工藝中的關鍵化學品,通常以螢石原料。但由于電子級氫氟酸生產困難且精煉工藝復雜,在生產過程中難以減少碳排放。臺積電預計2024年底第二條獨立生產線建成后,螢石消費量將進一步減少,總碳減排量超過40萬噸。除了提高原材料的品質,臺積電也不斷尋求改善可持續利用的機會,QR事業部繼續與各晶圓廠合作,開展電子級硫酸和電子級異丙醇、氫氟酸氣體的內部回收利用。他們還評估了從廢料中回收氟氣的情況,并指導供應商開發相關技術,以實現可持續資源再生的目標。3旭硝子將擴產氟化工產品產能3月23日,日本旭硝子集團宣布將加強氟產品的生產能力,以滿足半導體相關產品和其他應用的強勁需求。此次產能擴建將在千葉工廠進行,計劃于2025年第2季度投產,投資額約為350億日元。旭硝子集團成立于1907年,總部位于日本東京,Having subsidiaries in over 30 countries and regions worldwide, our business scope covers four major fields: glass, electronics, chemicals, and industrial ceramics. In recent years, we have gradually expanded to cutting-edge industries such as life sciences, intelligent driving, the Internet of Things, and artificial intelligence。One of the world's leading suppliers in the fluorine chemical industry,生產高耐熱性、耐化學性和耐氣候性的氟橡膠、含氟聚合物薄膜、用于涂料的含氟聚合物、含氟氣體和溶劑、含氟拒水和拒油劑、分離溶液以及含氟防污和功能性涂料,應用在汽車、飛機、半導體、建筑材料、電子和空調等領域。公司力爭到2024年,特性化學品業務的銷售額將超過2000億日元。4美國商務部對從中國進口的R410B等制冷劑展開反傾銷調查美國商務部對中國進口的R410B和其他定制制冷劑混合物違反反傾銷法的報道展開調查。美國HFC聯盟聲稱,進口商一直在第三國和美國混合中國原產的HFC成分,以逃避2016年推出的反傾銷稅令,這些未經批準的HFC制冷劑混合物在進口后只是重新混合到反傾銷稅令涵蓋的產品之一中。該聯盟表示,它已經看到原產于中國或從中國零部件混合在土耳其的R410B進口量驚人增加,發現的其他規避行為包括在印度混合使用中國成分的HFC混合物,And the import of patent mixtures that are remixed in the United States after importation.5美國環境保護署宣布新規限制氫氟碳化物排放當地時間7月11日,美國環境保護署(EPA)宣布了逐步減少使用氫氟碳化物(HFCs)的最新行動,并發布了一項最終規則,從2024年到2028年,從2024年到2028年,在低于歷史水平的情況下實施40%的減排。該規則符合兩黨共同制定的《美國創新與制造法案》的目標,即到2036年將這些破壞氣候的化學品的生產和消費減少85%,并有助于到2100年避免高達0.5°C的全球變暖。最終規則建立在2022年和2023年實施的10%逐步削減步驟成功的基礎上,通過建立類似的補貼方法為行業和利益相關者提供監管確定性,確保在持續逐步削減的情況下最有效地實施。6歐盟將comprehensive禁用全氟己烷磺酸8月8日,繼3月歐洲化學品管理局(ECHA)公布了針對超過10000種全氟或多氟烷基類物質(PFASs)的REACH法規限制提案之后,歐盟委員會在其官方公報上發布法規(EU)2023/1608對關于持久性有機污染物法規(EU)2019/1021(POPs法規)進行修訂,正式將PFHxS和鹽類及其相關物質列入歐盟POPs法規禁用物質清單,本條例將于官方公報發布后的第20天起生效。至此,歐盟POPs法規附件Ⅰ禁用物質清單正式由28項增加至29項。全氟己烷磺酸(PFHxS)及其鹽類和PFHxs相關物質具體是指:(1)全氟己烷磺酸,包括其任何支鏈異構體;(2)其鹽類;(3)PFHxS相關物質:就《公約》而言,是含有C6F13S-化學組成部分作為其結構元素之一并可降解為PFHxS的任何物質。7索爾維和艾格魯簽署PVDF長期供應協議8月13日,索爾維(Solvay)宣布與長期合作伙伴艾格魯(Agru)簽署了一項價值數百萬歐元的高純度Solef?聚偏氟乙烯(PVDF)材料供應協議。通過這項多年期協議能夠獲得可靠的Solef?PVDF供應,用于制造蓬勃發展的半導體行業所需的超純水管道系統。8吳羽再次宣布擴產PVDF8月22日,吳羽宣布,計劃在日本福島磐城工廠加強聚偏二氟乙烯(PVDF)的產能。PVDF用作鋰離子電池(LiB)的粘合劑材料,并在各種工業應用中用作工程塑料。近年來,隨著環保意識的提高,電動汽車迅速擴張,汽車市場對鋰電池粘合劑的需求強勁且不斷增長。吳羽集團目前在日本磐城工廠(6000噸/年)和在中國的全資子公司(5000噸/年)生產PVDF。為了滿足不斷增長的客戶需求,進一步擴大集團最有前途的PVDF業務,吳羽將其福島縣工廠的PVDF產能擴大8000噸/年,預計完工時間為2026年3月,投資總額約700億日元(約合人民幣35億元)。根據新中長期經營計劃,吳羽2026年度將擁有約2萬噸/年的PVDF產能,2030年度將擁有3-4萬噸的產能。按照吳羽規劃的供應體系,其中國常熟工廠的PVDF產品將供應中國和歐洲,福島工廠的PVDF產品將供應日本、北美和歐洲。93M計劃加快停止PFAS的生產9月27日,3M宣布打算加快比利時工廠PFAS停產進程,該舉措可能會對3M比利時業務以及依賴該設施的其他業務產生重大不利影響。PFAS is commonly referred to as permanent chemicals,是對環境和健康有害的合成化合物。據監管要求,3M被告知暫時停止其位于Zwijndrecht的工業工廠的所有生產過程。此前,血液檢測顯示,居住在3M工廠附近的大約800人中,超過50%的人的PFAS水平升高。在2022年3月,公司與政府達成協議,3M比利時公司投資超過5.71億歐元用于開展與PFAS相關的補救措施。在2023年6月,3M公司同意支付103億美元,以解決在美國因PFAS污染飲用水而提起的幾起訴訟。10美國對進口中國的氫氟烴制冷劑發起反規避調查11月6日,應美國HFC聯盟(the American HFC Coalition)的申請,美國商務部對進口自中國的氫氟烴制冷劑發起反規避調查,審查原產于中國氫氟烴制冷劑是否在墨西哥制成R-410B并經由墨西哥出口至美國,且在美國進一步加工制成氫氟烴制冷劑以規避現行反傾銷措施。涉案產品的美國海關編碼為3827.61.0000、3827.63.0000、3827.64.0000、3827.65.0000、3827.68.0000和3827.69.0000。11科慕宣布擴產HFC-152a11月14日,科慕宣布HFC-152a的產量擴大約20%。除了幫助滿足客戶對低全球變暖潛值(GWP)推進劑和發泡劑的需求外,此次擴建還將減少消費品中的VOC(揮發性有機化合物),并支持對隔熱泡沫產品不斷增長的需求。產能擴張將在該公司位于德克薩斯州英格爾賽德的制造工廠進行,該工廠預計于2024年年中完工。

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2023-12-15

中國已成為全球最大氟橡膠生產和消費國!

氟橡膠(FKM)是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。氟原子的引入,賦予橡膠優異的耐高溫、抗氧化性、耐油性、耐化學腐蝕性、耐老化性等優異特性,并具有良好的電性能和機械性能,廣泛應用于航天航空、導彈、火箭、艦船、核能等pointed end領域及現代交通、化工、石油開采、電訊、儀器儀表、機械裝備和家用電器等工業領域,是國防pointed end工業中無法替代的關鍵材料。氟橡膠產品以偏氟乙烯(VDF)、六氟丙烯(HFP)二元共聚的氟橡膠26,以偏氟乙烯、四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯三元共聚的氟橡膠246,偏氟乙烯和三氟氯乙烯(CTFE)共聚的氟橡膠23等為主,四氟乙烯與丙烯共聚的四丙橡膠、氟硅橡膠、羥基亞硝基氟橡膠、氟化磷腈橡膠、全氟醚橡膠等特種氟橡膠也已經有少量生產。氟橡膠是所有橡膠彈性體材料中綜合性能較好的。根據《中國氟硅行業運行簡報(第129期)》報道,我國氟橡膠產能將達到30300噸/年(含合資企業),約占全球氟橡膠總產能的46.62%;中國境內(含外資企業)氟橡膠總產能占全球氟橡膠總產能的56.15%,我國是最大的氟橡膠生產和消費國家。根據統計,2022年,我國氟橡膠裝置的開車率約86%(不含合資企業)。隨著中國經濟的不斷發展,氟橡膠作為一種高性能材料,在各個領域將得到更為廣泛的應用,市場需求將不斷增加。另外:根據公開信息報道,印度GFL正在將其FKM產能從2022財年的一套生產裝置擴大到2023財年的七套生產裝置,使得FKM的總產能達到7000噸/年。

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2023-12-11

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