萤石是工业中化学元素氟的主要来源，按氟化钙（CaF2）含量可区别不同品级萤石产品。萤石矿类型上，单一型萤石矿床数量多，但单个矿床储量少；伴生型萤石矿品位低，但资源量可达千万吨级别。近日，牛津大学Véronique Gouverneur教授课题组从萤石出发，介绍了一种新的低温激活方法，通过在水相中使用酸级萤石与氟亲和的路易斯酸（如硼酸或二氧化硅）结合，能够在温和条件下直接从萤石中获得氟化物。这种方法不仅避免了HF的生成，还提供了更安全的氟化物生产途径，降低了对传统高温反应的依赖，减少了对化石燃料的需求。这种新方法能够生产多种应用广泛的氟化物，包括四氟硼酸、碱金属氟化物、四烷基铵氟化物等氟化物，这种新方法的安全性、可扩展性和可持续性，展示了氟化物生产的未来潜力。![]()
更大的意义在于，该研究展示了通过协同活化的方法，可以有效地利用低品位的冶金萤石来合成氟化试剂。这种方法不仅提高了反应的效率，还降低了对高纯度原料的依赖。有效利用低品位的冶金萤石来合成氟化试剂，意味着什么？金石资源认为，萤石开发的第一阶段是以高品位单一萤石矿为主，资源方面随着高品位资源逐渐枯竭、安全生产及环保政策趋严，转入以低品位的大型伴生萤石矿为主的第二阶段。在技术方面，选矿技术、低品位萤石利用技术的进步及选冶一体化项目的落地，能使得伴生型萤石矿的盈利能力与单一萤石矿对齐，从而打开低品位萤石矿开发空间。资源面及技术面因素将驱动低品位大型伴生萤石矿的开发利用![]()
根据萤石产业发展委员会数据，中国萤石保有资源量3.86亿吨（折CaF2），单一型萤石矿1.46亿吨，其中富矿（CaF2≥65%）仅占总体的7.5%。而且，单一萤石储量与消耗不成正比，2023年中国萤石产量中83%为单一萤石矿，17%为共伴生萤石矿（尾矿）利用，共伴生萤石矿资源潜力尚未得到充分开发。国内低品位萤石精粉利用技术相对成熟，已经成为获得成本优势的关键
以萤石龙头企业金石资源为例，包钢项目选化一体模式的支撑之一就是“利用低品位萤石粉制备氢氟酸”技术，也是发挥、提升伴生萤石资源附加值的关键。据测算，金石资源-金鄂博化工项目以低品位萤石制备氟化氢，2023年销售成本为8485元，其中萤石精粉以售价1837元计入成本；每吨氟化氢耗用萤石精粉2.8-2.9吨，精粉品位估计为CaF280-90%；成本结构中，折旧与摊销为566元/吨，占比6.56%。若以萤石精粉的生产成本1000元/吨计入成本，氟化氢实际成本约为6500元/吨。结合行业平均成本及上述测算，在无水氟化氢售价相同情况下，当前包钢项目选冶一体模式以低品位萤石粉生产方式的利润空间已可媲美传统方法。
Klose,I.,Patel,C.,Mondal,A.etal.Fluorspartofluorochemicalsuponlow-temperatureactivationinwater.Nature635,359-364（2024）.
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