中國粉體網(wǎng)訊 高純石英作為一種重要的戰(zhàn)略資源和工業(yè)生產(chǎn)原料，是真正“卡脖子”的礦物資源。高純石英是指二氧化硅(SiO2)含量大于99.9%、Fe2O3含量小于0.001%、Al2O3含量小于0.01%的石英砂，是由天然水晶、脈石英和花崗偉晶巖石英等經(jīng)過提純加工而成的。
目前，能夠用作高純石英原料的礦床工業(yè)類型主要有天然水晶、脈石英和花崗偉晶巖石英三種。我國的高純石英原料礦床主要分布在湖北蘄春（靈虬山脈石英礦SiO2含量為99.35%）、江蘇東海（SiO2含量為99.19%）、安徽旌德（版書鄉(xiāng)龍川脈石英礦SiO2含量為99.01%）和太湖等地區(qū)，其中以江蘇東海的石英品質(zhì)最為優(yōu)越。另外在安徽鳳陽、江蘇新沂、新疆阿勒泰地區(qū)也有分布。
❐ 天然水晶
最早的高純石英使用一、二級天然水晶為原料，經(jīng)過精選提純加工后制備高純石英砂。天然水晶是一種無色透明的石英結(jié)晶體礦物，主要成分為SiO2，我國的天然水晶分布廣泛，幾乎在每個省區(qū)都有產(chǎn)出，目前以江蘇東海最為有名，在海南屯昌、貴州羅甸、黑龍江通河、四川康定、福建政和、黑龍江伊春、云南富寧和廣西百色等地均有分布。
我國天然水晶貧礦多，富礦少，資源儲量極為有限，而且大多礦床規(guī)模小，探明的各類水晶資源不多，多為洞采，開采技術(shù)條件一般為中等復雜-復雜。據(jù)自然資源部發(fā)布的《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》，截至2019年我國查明的水晶資源總量為6648.526t，但保有量僅有175.52t，經(jīng)過30多年的開采，我國的天然水晶資源已逐漸枯竭。
❐ 脈石英
我國的脈石英礦產(chǎn)資源具有分布廣泛、局部集中、礦床少、礦點多的特點，主要分布在江西、四川、安徽、黑龍江、新疆、陜西、浙江7個�。▍^(qū)），約占總資源儲量的84.74%；我國脈石英礦產(chǎn)地354處，大部分礦產(chǎn)資源用于中低端產(chǎn)品，用于生產(chǎn)高純石英的脈石英礦物原料資源比較稀缺。國內(nèi)品位較高的代表性脈石英礦床有湖北省蘄春縣靈虬山脈石英礦、江蘇省東�？h水晶礦區(qū)、安徽旌德縣龍川脈石英礦等。
脈石英資源量分布圖
詹建華等.我國脈石英資源現(xiàn)狀分析
全國脈石英保有資源量約1.63億t，其中，江西和海南保有資源量最多，各占全國總資源量15%左右。海南南蛇嶺為國內(nèi)探明規(guī)模最大的脈石英礦床，其保有資源量超2000萬t；四川和新疆各占10%左右；福建、安徽、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧等五�。▍^(qū)）各占5%左右，其他省（區(qū)）占比較少。根據(jù)張佩聰?shù)韧茰y，用于生產(chǎn)高純石英礦物資源占據(jù)已勘察的水晶、脈石英等資源的10%，目前我國已查明的水晶資源約為29.2萬t，脈石英約9200萬t，因此應用于生產(chǎn)高純石英的資源約為920萬t。
脈石英礦產(chǎn)地分布圖
來源：詹建華等.我國脈石英資源現(xiàn)狀分析
按照成礦區(qū)帶統(tǒng)計，脈石英礦產(chǎn)地在江南隆起東段成礦帶武功山—杭州灣成礦帶、小興安嶺—張廣才嶺成礦帶、塔里木陸塊北緣成礦帶、西秦嶺成礦帶、東秦嶺非金屬成礦帶等Ⅲ級成礦區(qū)帶分布相對集中。
我國脈石英成礦區(qū)帶劃分圖
高樹學.我國脈石英成礦區(qū)帶初步劃分
據(jù)統(tǒng)計，全國脈石英礦產(chǎn)地中礦點（資源量＜20萬t）數(shù)量居多，占礦產(chǎn)地總數(shù)的74%；大型礦床僅1處，中型礦床18處，小型礦床58處。其中，江西的礦點數(shù)量占比全省達93%，僅有中型2處，小型7處；福建無大中型礦床，僅有小型礦床9處，其他均為礦點。
找礦方向：
（1）東西秦嶺的丹鳳-商南一帶，發(fā)育在白云質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖和燕山早期丹江鈉長巖體中的脈石英成礦帶。
（2）桐柏-大別造山帶南段的麻田-英山一帶“靈虬山式”脈石英，脈體走向延伸數(shù)百米，厚度數(shù)十厘米至二十余米。
（3）大別山東段的“白石山式”脈石英，主要分布在溪沸-菖蒲-田頭及塘梨巖-靈山寨-團石灣共兩條近北東向的成礦帶，前帶長約20km，寬約5km；后帶長約12km，寬約4km。
（4）蘇魯造山帶南端的東海地區(qū)，脈石英主要沿南部、北部兩條成礦帶分布，南部成礦帶長度25km、寬2.2km；北部成礦帶長度41km、寬度小于6km。
（5）蘇魯造山帶南端的臨沂中北部地區(qū)，巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型和偉晶巖型脈石英均有發(fā)現(xiàn)。
（6）柴達木北緣的海西地區(qū)印支期花崗巖中廣泛發(fā)育脈石英，脈體規(guī)模一般較大。
❐ 花崗偉晶巖石英
花崗偉晶巖石英，又叫花崗巖石英或偉晶巖型石英。雖然花崗偉晶巖石英含量僅30%左右，但石英晶粒極粗，磨礦后與脈石完全解離，且單體石英雜質(zhì)含量極少。目前，偉晶巖型石英已引起國內(nèi)的關(guān)注，并在新疆阿爾泰、北秦嶺等地區(qū)的找礦方面取得初步進展。
北秦嶺地區(qū)花崗偉晶巖
該地區(qū)花崗偉晶巖脈分布密集，其中脈體長度在200～500m、寬在20～30m的偉晶巖脈占70%，脈體長度約450～600m不等、寬40～80m不等的偉晶巖脈占30%。
其中，河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床位于北秦嶺構(gòu)造帶東部。通過地質(zhì)填圖、勘查工程和分析測試，研究人員初步圈定6條偉晶巖型高純石英礦體。礦石類型為白云母花崗偉晶巖型，礦石呈淡綠～灰白色，偉晶結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)，分帶不明顯。主要礦物成分為鈉長石(31%～51%)、微斜長石(11%～20%)、石英(25%～38%)和白云母(7%～9%)，含少量石榴子石、黑云母、磷灰石、針鐵礦等。經(jīng)深度提純石英SiO2含量達到99.995%，部分樣品純度達到99.997%。
2021年，研究人員在北秦嶺地區(qū)新發(fā)現(xiàn)可制備4N級偉晶巖型高純石英礦點20余處、4N5級以上高純石英礦產(chǎn)地1處，探獲高純石英礦物資源量69萬t。
河南東秦嶺-大別造山帶偉晶巖
在河南東秦嶺-大別造山帶出露的花崗偉晶巖中發(fā)現(xiàn)的高純度石英自然礦物，經(jīng)河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局與中國科學院地球化學研究所聯(lián)合攻關(guān)研究和野外查證，認為石英礦物賦存的花崗偉晶巖類型與美國北卡羅來納州Spruce Pine花崗偉晶巖相近，巖石造巖礦物組合簡單，除石英外，其他礦物主要為長石和少量白云母。石英顆粒中少有氣液相包裹體，雜質(zhì)元素Al、Fe、Ti、Ca、Mg等含量較少，礦物的其他基本特征與國外制備超高純石英砂原料十分相似。
河南東秦嶺-大別造山帶已發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈近7000條，平均密度約為86條/km2，中大型偉晶巖脈近400條，東秦嶺-大別山造山帶高純石英工業(yè)礦床方面具有重大的找礦潛力。
新疆阿爾泰地區(qū)花崗偉晶巖
我國新疆阿爾泰地區(qū)是世界聞名的花崗偉晶巖集中區(qū)，在長413km、寬20~60 km的變質(zhì)巖帶內(nèi)，出露各類花崗偉晶巖脈萬條，形成十余個偉晶巖密集區(qū)，具有偉晶巖型高純石英資源的稟賦條件。
新疆阿爾泰偉晶巖型石英的主要礦物組成為石英（20%～25%）、斜長石（55%～60%）、鉀長石（5%～10%）和白云母（1%～5%），此外還可見少量黑云母等。研究人員用該地礦石制備出偉晶巖型高純石英產(chǎn)品SiO2含量達到99.9983%，產(chǎn)品純度等級達到4N8，表明該地區(qū)偉晶巖型高純石英資源在純度層面上可滿足高端高純石英產(chǎn)品要求，潛力巨大。
❐ 小結(jié)
綜上，我國天然水晶是最早采用的高純石英原料，但現(xiàn)在已逐漸被脈石英和花崗偉晶巖石英所替代；我國脈石英礦產(chǎn)資源分布廣泛，也是我國目前高純石英生產(chǎn)的主要原料；目前，偉晶巖型石英已引起國內(nèi)的關(guān)注，并在新疆阿爾泰、北秦嶺等地區(qū)的找礦方面取得初步進展。雖然我國可用于制備高純石英砂的探明資源匱乏，現(xiàn)階段難以滿足高端產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)的需要，但是從長遠來看，我國高純石英原料礦具有較大的資源潛力。
參考來源：
李光惠.高純石英原料作為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的分析及建議
張海啟.全球高純石英資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及供需分析
詹建華等.我國脈石英資源現(xiàn)狀分析
高樹學.我國脈石英成礦區(qū)帶初步劃分
汪靈.石英的礦床工業(yè)類型與應用特點
郝文俊等.全球高純石英資源現(xiàn)狀、生產(chǎn)、消費及貿(mào)易格局
張海啟等.河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床的首次發(fā)現(xiàn)及找礦意義
張海啟等.偉晶巖型高純石英資源全鏈條調(diào)查評價體系的建立與實踐——以北秦嶺地區(qū)調(diào)查評價為例
趙金洲等.東秦嶺花崗偉晶巖中高純石英礦物的可利用性研究
張海啟等.新疆阿爾泰偉晶巖型高純石英礦床地質(zhì)特征及4N8級產(chǎn)品制備技術(shù)
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