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氟与含氟气体

2025/12/13 18:20:23发布10次查看
氟资源
氟的克拉克数是17,存在量并不少。氟来自地球内部的岩浆成分,通过矿物的开采、火山活动等扩散到了地上,所以广泛存在于岩石、土壤、海水、地下水等自然界广大的范围内。但是,作为矿物,高品位的氟集中存在的地域并不多。现在利用的几乎全部的氟资源,都是以萤石的形式存在的。
萤石
2018年萤石矿资源矿物量约5亿吨查明的储量约2.7亿吨矿物量。2018年我国萤石资源基础储量约为4554.3万吨。实际的开采量大约500万吨/年,所以可以开采大约30年。但是,萤石的储量调查并不像石油那么精细,所以一般认为实际存在量会更多一些。关于萤石矿资源矿物量见:《2018年及中国萤石储量、萤石分布、萤石产量及需求量分析》/industry/201909/785919.html
在氟化学工业领域,使用的是97%以上的高品位的萤石。主要的杂质是硅石(sio2)、氧化砷(aso3)、氧化铁(fe2o3)。墨西哥产的萤石砷成分比较多,澳大利亚产的萤石铁成分比较多。在格陵兰储有的冰晶石(六氟铝酸钠: na3alf6),曾经一度作为铝电解的原料使用。
还有,虽然是低浓度,磷矿也含百分几的氟元素。因为含量低,但储藏量有 500 亿吨,预期含氟15亿吨。
含氟气体(hfcs、hcfcs、pfcs、sf6、nf3等,超过100种产品)
基本特点:商品为主、gwp从100到20000以上,大气寿命最长5万年!
hfcs
pfcs
sf6
nf3
商业化
1990s
1950s
1970s
1990s
100年gwp
116-14800
6290-11100
23500
16100
大气寿命(年)
1.3-270
2000-50000
3200
500
作为制冷剂、发泡剂、灭火剂、气雾剂、清洗剂、半导体生产保护气等等广泛存在。它们的应用改善了我们的生活,保护了生命。不过它们:
(1)其均是温室气体,占高确认温室气体辐射强迫效应12.8% ;
上图可以看出主要含氟温室气体在2011年相比1750年产生的辐射强迫变化。然而1996年之后主要的含氯含氟温室气体cfc-11和cfc-12大气排放开始下降,反之其替代品hfcs大气排放快速增加,辐射强迫或升温效应日益增加。
(2)其大气浓度正在增长,部分甚至指数增长;
(3)因为是延迟排放(存在是冰箱、空调、电力设备等产品之中)预期相当长时间其排放将持续增加。如果不减少其排放,潜在温室效应或升温效应巨大!
参考文献:forsterpmdf, joshi m. the role of halocarbons in the climate change of the troposphereand stratosphere. climatic change 2005;71:249–66
来源:“含氟气体与环境问题”公众号
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