Minerais

Fluorita (também conhecida como Fluorspar)



Um mineral industrial importante usado em muitos processos químicos, cerâmicos e metalúrgicos.


Fluorita: Esta foto mostra vários belos cristais cúbicos azuis de fluorita com ocasionais cristais de pirita em seus rostos. Fluorita é comumente encontrada como cristais cúbicos, mas cristais azuis são incomuns. A cor azul pode ser causada por quantidades vestigiais de ítrio, substituindo o cálcio na estrutura do cristal de fluorita. Foto de Giovanni Dall'Orto, usada aqui sob uma licença Creative Commons.

Clivagem de fluorita: A fluorite é o único mineral comum com quatro direções de clivagem perfeita. Essa clivagem perfeita combinada com a estrutura isométrica de cristal do mineral freqüentemente faz com que ela se fragmente em octaedros perfeitos, como mostrado aqui. Esses espécimes também mostram as cores roxa e amarela, típicas da fluorita. Foto de Hannes Grobe, usada aqui sob uma licença Creative Commons.

O que é fluorite?

O fluorite é um importante mineral industrial composto de cálcio e flúor (CaF2) É usado em uma ampla variedade de processos químicos, metalúrgicos e cerâmicos. Amostras com diafanidade e cor excepcionais são cortadas em gemas ou usadas para fazer objetos ornamentais.

O fluorite é depositado nas veias por processos hidrotérmicos. Nestas rochas, ocorre frequentemente como um mineral de ganga associado a minérios metálicos. A fluorita também é encontrada nas fraturas e cavidades de alguns calcários e dolomitos. É um mineral formador de rocha muito comum encontrado em muitas partes do mundo. Na indústria de mineração, o fluorita é freqüentemente chamado de "fluorita".

Propriedades físicas do fluorite

Classificação QuímicaHalide
CorNormalmente roxo, verde e amarelo. Também incolor, azul, vermelho e preto.
À riscaBranco
BrilhoVítreo
DiaphaneityTransparente para translúcido
DecoteQuatro direções de clivagem perfeita
Dureza de Mohs4
Gravidade específica3.2
Propriedades de diagnósticoDecote, dureza, gravidade específica, cor
Composição químicaCaF2
Sistema de cristalIsométrico
UsosInúmeros usos nas indústrias metalúrgica, cerâmica e química. Uma fonte de flúor, ácido fluorídrico, fluxo metalúrgico. Peças de alta claridade são usadas para fazer lentes para microscópios, telescópios e câmeras.

Propriedades físicas do fluorite

A fluorite é muito fácil de identificar se você considera a clivagem, a dureza e a gravidade específica. É o único mineral comum que tem quatro direções de clivagem perfeita, geralmente quebrando em pedaços com a forma de um octaedro. É também o mineral usado para uma dureza de quatro na escala de dureza de Mohs. Finalmente, possui uma gravidade específica de 3,2, que é detectável mais alta que a maioria dos outros minerais.

Embora a cor não seja uma propriedade confiável para a identificação de minerais, a aparência translúcida de transparente de roxo, verde e amarelo da fluorita é uma pista visual imediata para o mineral.

Fluorite fluorescente: Amostras de fluorita polidas por queda na luz normal (em cima) e sob luz ultravioleta de ondas curtas (em baixo). A fluorescência parece estar relacionada à cor e estrutura de bandas dos minerais à luz natural.

Fluorescência

Em 1852, George Gabriel Stokes descobriu a capacidade de espécimes de fluorita produzirem um brilho azul quando iluminados com luz, que em suas palavras estava "além do extremo violeta do espectro". Ele chamou esse fenômeno de "fluorescência" após o mineral fluorita. O nome ganhou ampla aceitação em mineralogia, gemologia, biologia, óptica, iluminação comercial e muitos outros campos. (Veja o par de fotos para obter um exemplo de fluorescência de fluorita em pedras caídas.)

Normalmente, a fluorita brilha com uma cor azul-violeta sob luz ultravioleta de onda curta e luz ultravioleta de onda longa. Sabe-se que algumas amostras têm uma cor creme ou branca. Muitas amostras não fluorescem. Pensa-se que a fluorescência na fluorita seja causada quando quantidades vestigiais de ítrio, európio, samário ou outros elementos substituem o cálcio na estrutura mineral da fluorita.

Massa de cristal de fluorita: Um impressionante conjunto de cristais de fluorita da mina de Berbes, Ribadesella, Astúrias, Espanha. Espécime e foto de Arkenstone / www.iRocks.com.

Ocorrência de fluorita

A maioria dos fluoritos ocorre como preenchimento de veias em rochas que foram submetidas a atividade hidrotérmica. Essas veias geralmente contêm minérios metálicos que podem incluir sulfetos de estanho, prata, chumbo, zinco, cobre e outros metais.

A fluorita também é encontrada nas fraturas e nos vugs de algumas pedras calcárias e dolomitas. A fluorita pode ser maciça, granular ou euédrica como cristais octaédricos ou cúbicos. A fluorita é um mineral comum em rochas hidrotermais e carbonáticas em todo o mundo.

Célula unitária de fluorite: Ilustração mostrando o tamanho e a posição relativa dos íons flúor e cálcio na célula isométrica unitária do fluorito. Imagem de domínio público por Benjah-bmm27.

Produtos de flúor: A maioria das pessoas conhece os produtos de flúor utilizados na prevenção de cáries. O flúor é adicionado à água potável como terapia sistêmica com fluoreto e adicionado a cremes dentais, enxaguatórios bucais e enxaguamento dental como terapia tópica com fluoreto. Esses usos do fluoreto têm sido controversos.

A melhor maneira de aprender sobre minerais é estudar com uma coleção de pequenas amostras que você pode manipular, examinar e observar suas propriedades. Coleções de minerais baratas estão disponíveis na loja.

Pedra preciosa de fluorita: A fluorita pode ser uma bela pedra preciosa quando lapidada. É principalmente uma pedra preciosa para colecionadores, porque possui uma dureza de 4 na escala de Mohs e porque se fende facilmente em quatro direções.

Usos de fluorita

Fluorita tem uma grande variedade de usos. Os usos principais estão nas indústrias metalúrgica, cerâmica e química; no entanto, usos ópticos, lapidários e outros também são importantes.

O fluorita, nome usado para fluorita quando é vendido como material a granel ou em forma processada, é vendido em três classes diferentes (ácido, cerâmica e metalúrgica).

Fluorceto de grau ácido

O espatoflúor de grau ácido é um material de alta pureza usado pela indústria química. Contém mais de 97% de CaF2. A maior parte do espatoflúor consumido nos Estados Unidos é de grau ácido, mesmo se usado em aplicações de grau inferior. É usado principalmente na indústria química para fabricar ácido fluorídrico (HF). O HF é então usado para fabricar uma variedade de produtos que incluem: produtos químicos de fluorocarboneto, agentes de expansão de espuma, refrigerantes e uma variedade de produtos químicos de fluoreto.

Espatoflúor de grau cerâmico

O espatoflúor de grau cerâmico contém entre 85% e 96% de CaF2. Grande parte desse material é usado na fabricação de vidro, cerâmica e esmalte especiais. O espatoflúor é usado para fazer esmaltes e tratamentos de superfície que produzem superfícies brilhantes e duras, superfícies opalescentes e várias outras aparências que tornam os objetos de vidro do consumidor mais atraentes ou mais duráveis. A superfície de cozimento antiaderente conhecida como Teflon é feita com flúor derivado de fluorita.

Fluoreto de grau metalúrgico

O espatoflúor de grau metalúrgico contém entre 60 e 85% de CaF2. Grande parte desse material é usado na produção de ferro, aço e outros metais. O espatoflúor pode servir como um fluxo que remove impurezas como enxofre e fósforo do metal fundido e melhora a fluidez da escória. Entre 20 e 60 libras de espatoflúor é usado para cada tonelada de metal produzido. Nos Estados Unidos, muitos produtores de metais usam espatoflúor que excede o grau metalúrgico.

Fluorita de grau óptico

Amostras de fluorita com excepcional nitidez óptica foram usadas como lentes. A fluorita tem um índice de refração muito baixo e uma dispersão muito baixa. Essas duas características permitem que a lente produza imagens extremamente nítidas. Hoje, em vez de usar cristais naturais de fluorita para fabricar essas lentes, a fluorita de alta pureza é derretida e combinada com outros materiais para produzir lentes sintéticas de "fluorita" de qualidade ainda mais alta. Essas lentes são usadas em equipamentos ópticos, como microscópios, telescópios e câmeras.

Fluorita de Grau Lapidário

Amostras de fluorita com cor e nitidez excepcionais são frequentemente usadas pelos lapidários para cortar pedras preciosas e fazer objetos ornamentais. Amostras de fluorita de alta qualidade produzem belas pedras facetadas; no entanto, o mineral é tão macio e se fenda com tanta facilidade que essas pedras são vendidas como espécimes de colecionador ou usadas em jóias que não serão sujeitas a impacto ou abrasão. A fluorita também é cortada e esculpida em objetos ornamentais, como pequenas figuras e vasos. Estes são frequentemente tratados com um revestimento ou impregnação para melhorar sua estabilidade e protegê-los de arranhões.

Cabochão de fluorita com bandas: Pedaços coloridos de fluorita podem ser cortados em belos cabochões e outros objetos ornamentais. No entanto, devido à sua baixa dureza e clivagem perfeita, não é adequado para muitos propósitos.

Produção de fluorita nos Estados Unidos

Existem depósitos de fluorita minerável nos Estados Unidos; no entanto, quase todo o fluorito consumido nos Estados Unidos é importado. Os principais países que forneceram fluorita aos Estados Unidos em 2011 foram China, México, Mongólia e África do Sul. Todo esse fluorita é importado porque os custos de produção nos Estados Unidos são tão altos que o material pode ser produzido nesses outros países e enviado diretamente para clientes nos Estados Unidos a um custo menor.

Em 2011, várias empresas estavam produzindo e vendendo fluorita sintética como subproduto de suas atividades de produção de ácido fosfórico, processamento de petróleo ou processamento de urânio. Um produtor de calcário em Illinois também estava se recuperando e vendendo pequenas quantidades de fluorita de sua pedreira. Essa empresa está desenvolvendo uma mina subterrânea para explorar uma grande veia de fluorita que eles esperam estar em produção em 2013.