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187-3313-2385石英具有非常广泛的工业用途,石英的矿床类型主要分为七种,分别为:天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗岩石英。
天然水晶无色透明,其品质非常好,但天然水晶的生长环境十分严苛,故天然水晶资源十分稀缺,难以大规模的在全球使用。天然水晶矿床资源在全球的分布非常不平衡。巴西拥有着世界上最丰富的水晶资源,其总储量共有1556万吨,并且巴西的水晶资源品质好,晶体大,是十分优越的石英资源。巴西也是世界上最大的水晶出口国。我国是世界上第二大水晶资源国,水晶矿产资源丰富,分布广泛。从我国目前所探查出的水晶资源情况来看,江苏、海南、青海、云南等地均有水晶矿床,其中,江苏省连云港市东海县的水晶资源储量最为丰富,占全国水晶资源的50%。东海县的水晶资源品质好,种类齐全,以无色透明状水晶为主,其SiO2含量可达99.9%以上,达到了高纯石英砂的标准。东海县也一举成为了中国水晶之都。天然水晶的品质虽然很好,但其整体资源储量较小,并且开采难度较大,并且其价格极为昂贵,难以用于大规模工业化生产。
石英砂岩是一种固结的砂质岩石,石英砂岩中石英及硅质岩屑的含量超过95%。石英砂岩的化学成分较为简单,以SiO2为主。其伴生的杂质矿物主要有云母、长石、钛铁矿、磁铁矿、金红石等矿物。我国的石英砂岩分布十分广泛,如陕西汉中、沐川黄丹、云南大关等地区。通常石英砂岩硬度较低,易于破碎,适合大规模工业生产,并且石英砂岩资源储备丰富,开发难度较低,但石英砂岩品质相对较低,其SiO2含量一般在95%~99%之间,难以利用石英砂岩制备高品质的石英砂。利用石英砂岩制备的石英砂通常只能满足一些对纯度要求较低的产品的需求。
石英岩是一种主要成分为SiO2的变质岩。石英岩的形成通常是通过石英砂岩的变质作用和重结晶所形成的,也有部分石英岩是由岩浆附近的硅质岩经过热接触变质作用所形成。石英岩中含量最高的矿物是石英,同时还会伴生有云母、长石以及赤铁矿等矿物。与石英砂岩相比,石英岩的硬度较大,在破碎上较为困难。我国的石英岩资源十分丰富,在安徽省凤阳县、陕西省汉中市、新疆省哈密市以及内蒙古等地区均有石英岩矿床的分布。石英岩中SiO2的含量通常高于90%,矿石品位较低,通常用于高硅合金冶炼的原料,高硅合金对于硅石纯度没有过高的要求,石英岩的特性能够满足高硅合金冶炼的各项指标。
脉石英矿床通常有三种类型,分别是岩浆热液型、变质热液型和花岗伟晶岩型。脉石英矿床中石英的含量较高,一般会伴生有少量的长石、云母、方解石、重晶石等杂质矿物。在岩浆活动发育地区、板块之间区域以及构造造山带等地区会形成脉石英矿床,矿床呈脉状产于富含硅的变质岩当中。我国的脉石英主要形成于太古代、元古代、印支期和燕山期。
我国的脉石英矿带分布较为广泛,分为六大脉石英矿带,具有较为丰富的储量。脉石英通常呈现乳白色、白色、半透明的色泽,具有油脂光泽。脉石英中杂质含量较少,通常为包裹体杂质[8]。由于水晶资源的日益匮乏以及脉石英的良好品位,矿物组成简单,加工提纯的效果较好,越来越多的国家将脉石英视为优质矿源,利用脉石英制备高纯石英砂。
粉石英构成以微晶石英为主,通常呈现白色、淡黄色和灰白色外观。粉石英的粒度分布较为均匀,在天然情况下粉石英的粒径通常为5~50μm之间,开采后无需通过破碎、磨矿等加工手段即可直接应用。
粉石英的化学成分主要为SiO2,其含量一般为95%~98%,此外还含有Al、Fe、Mg、Ca、Li等杂质元素。我国的粉石英矿床主要分布在江西、湖南、重庆、贵州、广西、福建、青海等地区。粉石英的应用领域通常为绝缘材料、耐火材料、橡胶、保温材料、塑料填料、陶瓷以及精密铸造等行业。但由于粉石英的SiO2含量没有脉石英高,导致其在高端领域的应用受到限制。
天然石英砂是由石英砂岩、石英岩、脉石英、花岗岩等岩石经过长期风化作用后形成的矿物。天然石英砂中的主要成分是石英,同时还伴生有云母、长石等硅酸盐矿物和钛铁矿、电气石以及黏土矿物。我国的天然石英砂一般分别在海南、广东、山东、福建等沿海地区。
花岗岩石英是一种非常优质的高纯石英砂原料,美国的尤尼明公司能够在石英行业里取得垄断地位的根本原因就在于尤尼明公司拥有着花岗伟晶岩。花岗伟晶岩来自于美国北卡州SprucePine地区。花岗伟晶岩是由地底下的地幔熔浆经过慢速凝固过程从而形成的,花岗伟晶岩内部的气液包裹体含量以及羟基的含量都很低,用这种矿石生产出的高纯石英砂有着十分优越的性能。
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