萤石（Fluorite）又称氟石，等轴晶系，结晶为八面体和立方体。主要成分是氟化钙（CaF2）。晶体呈玻璃光泽，纯净的萤石为无色，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。质脆，莫氏硬度为4，熔点1360℃，具有完全解理的性质。部分样本在受摩擦、加热、紫外线照射等情况下可以发光。萤石是自然界中较常见的一种矿物，可以与其他多种矿物共生，世界多地均产，有5个有效变种。

新石器时代，中国的河姆渡人就曾选用萤石作装饰。萤石的开采及挖掘起源于古埃及时期，当时的人们广泛的用萤石制作塑像及圣甲虫形状的雕刻。古罗马时期，萤石作为名贵石料广泛地用于酒杯和花瓶的制作，古罗马人甚至相信萤石酒杯会使人千杯不醉。

1529年德国矿物学家格奥尔格·阿格里科拉（G. Agricola）在他的著作中最早提到了萤石，1556年他在研究萤石的过程中，发现了萤石是低熔点的矿物，在钢铁冶炼中加入一定量的萤石，不仅可以提高炉温，除去硫、磷等有害杂质，而且还能同炉渣形成共熔体混合物，增强活动性、流动性，使渣和金属分离。

1670年德国玻璃工人契瓦哈特（Selewanhardt）偶然将萤石与硫酸混在一起，发生化学反应，产生了一种具有刺激性气味的烟雾，从而引起人们对萤石化学特性的重视。1771年瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒（Scheele）将萤石和硫酸作用制成了由氢元素和一个不知名元素化合而成的酸，同时还发现这种酸能蚀刻玻璃。

萤石的开采大约是1775年始于英国，到1800年至1840年间美国的许多地方也相继开采，但大量开采乃是在发展和推广平炉炼钢以后。

在1797年，意大利工程师Carlos Antônio Napion将该矿物正式命名为“Fluorite”，此词源于拉丁语“Fluere”，意为“流动”。因其常被用作熔炼金属中的助溶剂。

1813年法国物理学家安德烈·玛丽·安培（Ampère）把杜勒曾经制备的这种不知名的元素定名为氟元素，取其第一个字母“F”为元素符号，列入元素周期表第二周期第七族，属于卤族元素。

1825年“Fluorescence”一词诞生，意为荧光，源于萤石在紫外线照射下可以散发荧光的属性。

1886年法国化学家亨利·莫瓦桑（Moissan）首次从萤石中分离出气态的氟元素，揭示出萤石是由钙元素和氟元素化合组成的矿物，定名为氟化钙（CaF2）。

萤石来自火山岩浆的残余物中，在岩浆冷却过程中，被岩浆分离出来的气水溶液中含有许多物质，以氟为主，在溶液沿裂隙上升过程中，温度降低，压力减小，气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合，形成氟化钙，经过冷却结晶后就得到了萤石。

萤石矿为花岗岩、伟晶岩、正长岩中的副矿物。在碳酸岩、碱性侵入岩中和火山周边的喷气孔旁均能够发现萤石。亦可沉积于热液矿脉及层控矿床内。在砂岩的自然衔接处萤石会产生粘合剂的作用。

与萤石共生的矿物有：白钨矿、磷灰石、黄玉、锡石、黑钨矿、黄铁矿、方解石、闪锌矿、天青石、白云母、石英、方铅矿、白云石、黄铜矿、钠长石、尖晶石、菱锰矿、重晶石。

（参考资料：）

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萤石的多数结晶为八面体和立方体，少见十二面晶体。也有八面体和立方体相交而成的组合晶体。解理痕迹在多数晶体上有呈现，从较大晶体上剥落的解理块也很常见。

在八面体结晶下，解理块较扁平、呈三角形；立方晶体的解理块为扁的长方体。萤石的晶体往往出现穿插双晶，即两个晶体相互贯穿所构成的双晶现象。也有团簇而成的共生立方晶体，或为颗粒状、葡萄状、球状或不规则大块。

萤石晶体结构为立方晶系，这种结构是以阳离子所形成的面心密堆为基础，其四面体间隙位置由阴离子填充。Ca2+离子位于立方面心的结点位置上，Ca2+配位数为8。F-离子位于立方体内8个小立方体的中心，而F-的配位数是4。

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较主要的萤石矿床区域位于：英国康沃尔、卡斯尔顿、德比郡、达勒姆；法国多姆山；瑞士勃朗峰；德国黑森林；西班牙阿斯图里亚斯；俄罗斯达利涅戈尔斯克；哈萨克斯坦卡拉奥巴；中国湖南；墨西哥奇瓦瓦州、科阿韦拉、杜兰戈；美国纽约、俄亥俄州、伊利诺斯州、田纳西州、科罗拉多州、新墨西哥州；加拿大安大略湖、不列颠哥伦比亚省；秘鲁瓦努科；纳米比亚；巴基斯坦。

我国地处环太平洋成矿带，萤石资源十分丰富。中国萤石矿分布如下图所示。

已探明萤石资源分布在27个省(直辖市、自治区)但萤石资源主要集中在东部地区。其中，浙江省、内蒙古自治区、福建省、江西省和湖南省萤石资源储量合计占全国储量的70%多。

中国萤石矿床以大中型为主，已勘查的271处萤石矿床中，大型矿床41处，中型89处，大中型矿床数量占48%，其储量/资源量占93%，目前中国共圈定出10个萤石矿矿集区。

中国的萤石矿床划分为3种矿床类型，即：热液充填型、沉积改造型和伴生型，以热液充填型、沉积改造型萤石矿为主，主要分布于东径95°以东地区。大地构造分区属天山-兴蒙造山系:华北陆块北缘、秦祁昆造山系、西藏-三江造山系东端以及扬子陆块、华南武夷-云开-台湾造山系。这些萤石矿床的形成受区域深大断裂控制，受火山、岩浆活动的影响。

按照《重要矿产和区域成矿规律研究技术要求》对成矿区带划分和研究的要求及原则，参照区域成矿规律研究项目组提出的《中国成矿区带划分方案》中全国I、Ⅱ、Ⅲ级成矿区带划分成果和地质背景研究项目组提出的《中国大地构造单元划分》方案，王吉平等（2015）在划分的Ⅱ级成矿区带成矿省的基础上，结合全国亚级成矿区带和中国大地构造单元划分，并考虑萤石矿成矿条件和分布特征，提出中国萤石矿亚级成矿区带划分方案。

萤石是唯一一种可以提炼大量氟元素矿物。同时其还被用于炼钢中的助溶剂以除去杂质。该矿物在制作生产玻璃和搪瓷时也有应用。此外，在光学领域对于萤石的需求量较大。其人工合成晶体长大后可以制成多种透镜。如用萤石制造的照相机镜头，因其具有非常低的色散，所以由其打磨成的镜片比选用普通玻璃的镜头具有更少的色差。

萤石的颜色鲜艳丰富，晶体光滑无暇，被称之为“世界上最鲜艳的宝石”。但因其硬度低，所以通常情况下不能被用作珠宝。但正因萤石质地柔软，所以当出现足够大的晶体时，便可以相对容易的用它来雕刻装饰物。该矿物在矿石收藏家中十分流行。尤其是一些品相良好的标本可以出现很高的价格。

在新能源工业中，锂电池材料(六氟磷酸锂)、镀铝硼氢氟酸电解液、各项性能优良的含氟太阳能电池背膜、太阳能面板清洗及玻璃雕刻用高纯氢氟酸等的生产均离不开萤石。

在电子工业中，以萤石为原料的高纯氢氟酸为强酸性清洗、腐蚀剂，应用于集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和腐蚀，是微电子行业发展的关键性基础化工材料之一。

在光学工业中，由于萤石的低折射率和对紫外线、红外线的高滤光性，在光学物镜、光谱仪棱镜、防辐射紫外线及红外线窗口器件等高质量光学元件制作中不可或缺。如部分高端相机的专业镜头就是苗石镜头，潜水艇潜望镜等高端镜头也是用氟玻璃制成。

在陶瓷工业中，萤石可作为陶瓷配料，降低烧成温度和熔体黏度，改善坯体和釉面质量。

萤石须为制酸级产品，利用发烟硫酸的脱水作用，在适当温度下，可使硼酸脱水得到三氧化硼晶体。反应式为：

2H3BO3(s)→B2O3(s)+3H2O(l)+Q

在重铬酸钾作用下，三氧化硼、萤石粉、发烟硫酸混合加热，即可得到三氟化硼气体。反应式为:

3H2SO4(l)+B2O3(s)+3CaF2(s)→3CaSO4(s)+2BF3(g)+3H2O(l)

综合反应式为：

3H2SO4(l)+2H3BO3(s)+3CaF2(s)→3CaSO4(s)+2BF3(g)↑+6H2O(l)+Q

回转窑法：萤石、H2SO4在回转窑中发生的反应为吸热反应，温度维持在200-270℃，主反应是：

CaF2(s)+H2SO4(l)→2HF(g)+CaSO4(s)

该主反应的机理可通过以下反应来表达：

CaF2(s)+H2SO4(l)→Ca(HSO4·F·HF)

Ca(HSO4·F·HF)→Ca(HSO4·F)+HF(g)

Ca(HSO4·F)+HF(g)→CaSO4·2HF(g)

萤石和硫酸在进入回转窑反应之前，需在常温或低温下经预反应器混合，反应过程由煤气燃烧提供热量，以避免惰性气体进入而影响HF的吸收冷凝与精馏。反应程度直接影响物料状态，反应物在0-40%及70%80%的反应程度时呈浆状，腐蚀反应器的程度最大。因此，该工艺的关键是设计回转窑时尽量避免腐蚀并延长使用寿命。

气固、气液固流化床反应：利用气化的硫酸和萤石反应制取HF就是气固流化床，其反应效率较液体硫酸法高并彻底解决了液体硫酸与萤石反应存在的易粘问题，涉及的主要反应如下：

CaF2(s)+SO3(g)+H2O→2HF(g)+CaSO4(s)

该反应放热，床层温度为400℃，相比萤石，H2SO4有15%的 过量且为气态，萤石在物料停留15分钟内就有98%转化。反应得到的混合气体经吸收器除掉固体灰尘、硫酸气体、水蒸气后，再经冷凝器去除SiF4气体即得所需纯度的HF产品。气固流化床比回转窑法的反应迅速，萤石更能充分利用，设备更简单紧凑，但仍面临物料和气体的腐蚀问题。

气液固流化床是指在C6F6惰性液相中，粒状萤石和硫酸反应制取HF气体，C6F6液相回收循环利用。为确保固相悬浮于流化床，控制5秒的气体停留；硫酸仍然保持15%的过量，C6F6的质量是CaSO4质量的30%。200℃时，反应进行80分钟，即达99%的转化率，得到的HF气体去除C6F6后，一部分循环利用，剩余部分经硫酸脱水、浓缩、蒸馏，纯度达到99.8%；分离后的C6F6也可继续循环使用。该工艺具有反应的温度及能耗较低、效率高的优点。

间歇生产法：间歇生产法能够克服回转窑法生产HF工艺出现的问题，其过程为：1）首先根据化学计量比对萤石粉、H2SO4计量，加热萤石粉至200-400℃，送入反应器；2）再加热H2SO4至100-280℃，逐步加入到反应器中，搅拌、反应；3）排出的石膏渣即可冷却。该工艺中萤石的转化率可达95%以上，并且相比回转窑法具有设备工艺简单、投资低、原料计量更精确、生产效率高、无污染、正压下操作稳定等优点。

萤石一个重要用途是生产氢氟酸，这种东西一般都有毒的毒性危害：对眼和皮肤有刺激性。对粘膜和上呼吸道有刺激作用。摄入后引起腹痛，可能引起死亡。

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，水晶会刮划莹石。

直接从矿上采下来的萤石有一定辐射，不能摆放在卧室。

皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水及清水彻底冲洗。

眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。

食入：立即漱口，饮牛奶或蛋清。就医。

关于萤石，有一个古老的传说。在古印度的一个小山岗上，当地人发现此处的眼镜蛇特别多，这些蛇常聚集在一块巨石周围。好奇的人们决定一探究竟。

人们摸黑登上山头，发现那块巨石竟发出幽幽的蓝光。趋光的特性让飞虫们奋不顾身地扑向石头，成为等待已久的青蛙们的美食，而青蛙兵团又引来了眼镜蛇的围捕。原来，蛇聚于此是为了守“石”待“蛙”。这种石头就是萤石。