加工高纯石英的理想矿物原料，这种矿产不容小觑

2023-03-01

石英的工业应用十分广泛，是重要的工业矿物之一。石英的工业应用与SiO₂纯度有着密切关系，天然水晶、石英岩、脉石英等经过精选和加工提纯而成的SiO₂含量≥99.99%的高纯石英是制备高端石英制品的原料，是硅产业高端产品的物质基础，为半导体、光伏、电子信息和电光源等生产必不可少的关键基础材料。随着全球新技术、新材料的快速发展，其需求量将持续增长。

脉石英的工业价值和应用优势

在我国，普通用途的石英砂、脉石英、石英岩等矿物资源十分丰富，可以充分得到保障，但是国内高纯石英资源稀缺。国内一般选用天然水晶作为原料，经过精选提纯加工后制备高纯石英砂。但是，我国天然水晶矿产资源分布广泛，贫矿多，富矿少，资源储量极为有限，而且大多矿床规模小，多为洞采，开采技术条件一般为中等复杂-复杂。因此采用其他石英矿物资源替代天然水晶具有非常重要的意义。脉石英由于SiO₂含量高，Fe₂O₃含量较低，不易作为一般硅质原料利用，且与天然水晶相比，其资源储量相对比较丰富，是加工高纯石英的理想的矿物原料之一。

脉石英的工业价值和应用优势是：第一，高纯石英的附加值高，绝对用量少，过去按传统应用标准，是小矿；而今按新用途标准，则是大矿。第二，与石英岩和石英砂岩相比，脉石英几乎都是由石英组成的，SiO₂纯度一般都在3N及以上，其它杂质含量相对较少，有利于高纯石英的提纯加工。第三，与天然水晶相比，脉石英除开采条件优势外，同一矿区的矿石质量相对比较稳定，为矿物原料均一化加工创造了条件。

我国脉石英资源分布情况

我国的脉石英矿产资源具有分布广泛、局部集中、矿床少、矿点多的特点，主要分布在江西、四川、安徽、黑龙江、新疆、陕西、浙江7个省（区），约占总资源储量的84.74%；我国脉石英矿产地354处，大部分矿产资源用于中低端产品，制造玻璃的矿产占55%，冶金的矿产占43%，用于生产高纯石英的脉石英矿物原料资源比较稀缺。根据张佩聪等推测，用于生产高纯石英矿物资源占据已勘察的水晶、脉石英等资源的10%，目前我国已查明的水晶资源约为29.2万t，脉石英约9200万t，因此应用于高纯石英资源仅为约920万t。整体来看，我国石英矿产资源丰富，但是用于生产高纯石英的矿物资源水晶比较缺乏，脉石英较多。

脉石英矿产地分布图

来源：詹建华等.我国脉石英资源现状分析

按照成矿区带统计，脉石英矿产地在江南隆起东段成矿带武功山—杭州湾成矿带、小兴安岭—张广才岭成矿带、塔里木陆块北缘成矿带、西秦岭成矿带、东秦岭非金属成矿带等Ⅲ级成矿区带分布相对集中。

我国脉石英成矿区带划分图

据统计，全国脉石英矿产地中矿点（资源量＜20万t）数量居多，占矿产地总数的74%；大型矿床仅1处，中型矿床18处，小型矿床58处。其中，江西的矿点数量占比全省达93%，仅有中型2处，小型7处；福建无大中型矿床，仅有小型矿床9处，其他均为矿点。

脉石英资源量分布图

詹建华等.我国脉石英资源现状分析

全国脉石英保有资源量约1.63亿t，其中，江西和海南保有资源量最多，各占全国总资源量15%左右。海南南蛇岭为国内探明规模最大的脉石英矿床，其保有资源量超2000万t；四川和新疆各占10%左右；福建、安徽、陕西、内蒙古、辽宁等五省（区）各占5%左右，其他省（区）占比较少。

脉石英的资源潜力和找矿方向

近几年以来，随着战略性新兴产业在国民经济中地位逐步提高，中央和地方财政以需求为导向部署了一大批脉石英矿产资源调查评价工作，取得了较为丰富的成果。

东西秦岭的丹凤-商南一带，发育在白云质灰岩、石英砂岩和燕山早期丹江钠长岩体中的脉石英成矿带。
桐柏-大别造山带南段的麻田-英山一带“灵虬山式”脉石英，脉体走向延伸数百米，厚度数十厘米至二十余米。
大别山东段的“白石山式”脉石英，主要分布在溪沸-菖蒲-田头及塘梨岩-灵山寨-团石湾共两条近北东向的成矿带，前带长约20km，宽约5km；后带长约12km，宽约4km。
苏鲁造山带南端的东海地区，脉石英主要沿南部、北部两条成矿带分布，南部成矿带长度25km、宽2.2km；北部成矿带长度41km、宽度小于6km。
苏鲁造山带南端的临沂中北部地区，岩浆热液型、变质热液型和伟晶岩型脉石英均有发现。
柴达木北缘的海西地区印支期花岗岩中广泛发育脉石英，脉体规模一般较大。

小结

高纯石英产业的发展对高纯石英资源保障提出了迫切需求。制备高纯石英主要通过化学合成、天然水晶加工及石英矿物深度提纯，但由于化学合成、天然水晶的加工制备受原料、成本、产量等方面的制约，难以大规模工业化应用，因此，脉石英等作为制备高纯石英的矿源及其加工提纯技术是未来重点研究方向。

参考来源：

詹建华等.我国脉石英资源现状分析

高树学.我国脉石英成矿区带初步划分

汪灵.石英的矿床工业类型与应用特点

郝文俊等.全球高纯石英资源现状、生产、消费及贸易格局

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