冰晶石—“永不融化的冰”的来源

冰晶石是矿物中的一个谜。它很少见，唯一重要的矿床位于格陵兰岛偏远的海岸。尽管如此，冰晶石曾经具有重要的工业和战略意义。它是唯一一种被开采到商业灭绝的矿物。
冰晶石或氟化铝钠 (Na3AlF6)，由 12.85% 的铝、54.30% 的氟和 32.85% 的钠组成。它在单斜晶系中结晶，但主要以块状形式存在。冰晶石的莫氏硬度为 2.5，比重为 2.98，比石英软得多，密度也大一些。通常无色、白色或灰色，透明至半透明，呈现玻璃至珍珠光泽。
由于其折射率接近水的折射率，透明、无色的冰晶石放入水中时几乎看不见。冰晶石不仅外观像冰；它的名字源于希腊语 kryos 或“冰”和 lithos 或“石头”，意思是“冰石”。格陵兰岛的土著因纽特人称冰晶石为“永不融化的冰”。
商业来源连接
冰晶石的唯一商业来源位于格陵兰岛西南海岸 Arsuk 峡湾的Ivittuut（以前称为 Ivigtut），它出现在矿物学复杂的伟晶岩内的花岗岩侵入体顶部，这是冰晶石和其他 16 种稀有矿物的典型产地。
该伟晶岩中还存在含银方铅矿、闪锌矿、萤石、黄铜矿、黄铁矿，以及最显着的发育良好的红棕色菱铁矿晶体。

丹麦医生Peder Christian Abildgaard在研究了在 Ivittuut 收集的标本后，于 1799 年描述并命名了冰晶石。1854 年在 Ivittuut 开始开采，冰晶石首先用作铝的次要来源，然后用作制造烧碱（氢氧化钠）的原料)。

发挥潜力
年代中期的冶金学家意识到坚固、轻便的铝具有巨大的工业潜力。但这种金属只能从冰晶石和其他几种稀有矿物中少量提取。尽管在丰富的铝土矿型矿床中，铝以氧化铝（氧化铝）的形式大量存在，但无法经济地分离。
但在 1884 年，美国和法国的化学家学会了将氧化铝溶解在熔融的冰晶石中，然后通过电解廉价地提取金属铝。这一发现获得了 Hall-Héroult 工艺的专利，最终使铝变得负担得起。它还大大增加了对冰晶石的需求，在接下来的 50 年里，冰晶石对现代铝工业的发展至关重要。
到 1900 年，Ivittuut 矿由一个稳步扩大的露天矿、生活区、机械车间、装卸码头、一个医疗诊所和 175 名员工组成。
保护坑
由于格陵兰岛的气候限制了夏季的采矿，矿工们在秋天用海水淹没了矿坑，以防止积雪填满矿坑。每年春天，他们都会破冰抽水。在 4 月到 10 月期间，当海面没有冰时，船只装载冰晶石，运往欧洲、美国和加拿大的港口。
在 1930 年代，合成氟化铝钠的供应开始减少对天然冰晶石的需求。但在第二次世界大战期间，对铝的迫切需求需要大量的天然和合成冰晶石。由于 Ivittuut 的战时战略重要性，美国陆军守卫着该矿以防止其落入德军之手。Ivittuut 的产量在 1942 年达到顶峰，当时它开采并向北美铝冶炼厂运送了 85,000 吨冰晶石。
战后，该矿继续扩建，拥有 1,500 英尺长的倾斜隧道和深达海平面以下 200 英尺的矿井。到 1962 年矿床被宣布开采时，Ivittuut 已经生产了 370 万吨品位为 58% 的冰晶石矿石。采矿作业随后停止，只有少数工作人员留下来清理旧垃圾场。1987 年，Ivittuut 被废弃。
今天，Ivittuut 冰晶石标本提醒着世界上第一个也是唯一一个商业冰晶石矿——“永不融化的冰”的来源。

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