石英在自然界中廣泛分布，形成原因多種多樣。目前，石英礦物資源的主要類型包括天然水晶、脈石英、花崗偉晶巖石英、石英巖、石英砂巖、粉石英和石英礫巖等。在這些類型中，能夠作為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。
石英礦物的種類及其應(yīng)用領(lǐng)域
1、天然水晶
石英晶體，也叫水晶，水晶作為重要的礦物原材料，具有高透明度和完整晶形的特征，它主要是由二氧化硅構(gòu)成的，以透明色為主，由于微量雜質(zhì)元素或者礦物包裹體會在水晶形成過程中混入晶體內(nèi)部，這些元素與水晶的內(nèi)在元素相遇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致本身為透明的晶體呈現(xiàn)出來的顏色各不相同，如紫、黃、煙、粉、綠、紅、金等。
在我國，天然水晶的分布相當廣泛，幾乎每個省份都有出產(chǎn)。其中，江蘇東海最為著名，此外，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也有其分布。然而，我國的天然水晶礦床規(guī)模普遍較小，儲量有限，已探明的水晶資源種類不多。根據(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6648.526噸，但保有量僅為175.52噸。經(jīng)過30多年的開采，我國的天然水晶資源正逐漸枯竭。
用途：高純石英最初是以一、二級天然水晶為基礎(chǔ)，通過精細挑選和提純加工而成。然而，由于天然水晶的儲量有限、開采條件不佳，資源稀缺且價格高昂，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。此外，礦物晶體的化學(xué)成分受形成環(huán)境變化的影響，導(dǎo)致在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用中原料的化學(xué)成分波動較大，給標準化帶來了困難，無法滿足高純石英高端產(chǎn)品對大批量和穩(wěn)定性的要求。因此，目前天然水晶主要用于制作水晶工藝品。同時，質(zhì)地純凈的天然水晶仍被用作光學(xué)水晶材料和壓電水晶材料的生產(chǎn)原料。
2、脈石英
脈石英是一種主要由致密石英塊體構(gòu)成的脈體，通常呈現(xiàn)白色或乳白色，結(jié)構(gòu)多為粒狀。其二氧化硅（SiO2）含量一般約為98%。脈石英礦體呈不規(guī)則的脈狀，長度通常在十幾米到幾百米之間，寬度和厚度一般為幾米到幾十米不等。一個礦區(qū)可能由單條或多條礦脈組成，且脈體的傾角較陡。盡管礦床規(guī)模通常較小，但與天然水晶相比，其資源儲量相對豐富，且開采條件較為優(yōu)越。
脈石英礦產(chǎn)地分布圖顯示，我國的脈石英礦床以貧礦為主，富礦相對較少，礦床規(guī)模主要為中小型。礦石的平均品位為97.46%，其中約7.81%的脈石英資源儲量能夠滿足高純石英及以上的需求。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全國有23個省（區(qū)、市）擁有脈石英礦產(chǎn)地，主要分布在江西、福建、遼寧、新疆、四川、安徽等地，覆蓋范圍廣泛。
用途方面，脈石英的主要應(yīng)用領(lǐng)域是生產(chǎn)w(SiO2)99%～99.9%的硅微粉。此外，如果脈石英的高溫防爆性技術(shù)指標符合標準，還可用作金屬硅冶煉的原料。色澤均勻、雜質(zhì)少、硬度高且具有油脂光澤的脈石英，亦是制造人工石英板材的優(yōu)質(zhì)砂料。由于脈石英的SiO2含量高且Fe2O3含量較低，不適合用作一般硅質(zhì)原料，因此它是加工高純石英的理想礦物原料之一。
3、偉晶巖型石英
偉晶巖型石英，也被稱為花崗巖石英。盡管花崗偉晶巖石英的石英含量僅約為30%，但其石英晶粒非常粗大，經(jīng)過磨礦后能夠與脈石完全分離，并且單體石英中的雜質(zhì)含量極低。
用途：偉晶巖型石英為原料可用于生產(chǎn)高純石英，
石英巖
石英巖是一種變質(zhì)巖，主要由石英砂巖或其他硅質(zhì)巖石經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)或熱接觸變質(zhì)形成。除了長石、云母和黏土礦物外，石英巖中通常還含有微量的電氣石、赤鐵礦和鋯英石等伴生礦物。與石英砂巖相比，石英巖更加致密堅硬，硬度也更高。我國的石英巖資源非常豐富，開發(fā)和利用的數(shù)量也很大，主要分布在安徽鳳陽、青海德令哈、大通、湟中、樂都，江西遂川，陜西漢中，遼寧莊河，山東昌邑和棲霞等地。
用途方面，由于金屬硅對石英原料的純度要求相對較低，而石英巖的雜質(zhì)提純加工較為困難，同時在均勻性、塊度和高溫抗爆性等方面也符合金屬硅冶煉的工藝技術(shù)指標。因此，石英巖在金屬硅生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。
石英砂巖
石英砂巖是一種固結(jié)的沉積砂質(zhì)巖石，其主要成分為石英和硅質(zhì)碎屑，含量通常超過95%。在石英砂巖中，常見的硅質(zhì)膠結(jié)物包括蛋白石和玉髓，伴生礦物則有少量的長石、云母和粘土礦物，此外還可能含有微量的電氣石、磁鐵礦、鈦鐵礦和金紅石等。我國的石英砂巖資源十分豐富，主要分布在北京、重慶、山東、浙江、江蘇、江西、河南、河北、湖南、湖北、四川、貴州和云南等地。
用途方面，石英砂巖的加工產(chǎn)品通常能夠滿足傳統(tǒng)石英應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)指標要求，能夠加工出接近99% SiO2含量的產(chǎn)品。然而，由于石英粒度和形狀因素的影響，部分產(chǎn)品不適合用于鑄造用石英砂的加工，而一些則因粒度、球度、圓度和破碎率等天然因素的限制，不適合用作3D打印砂和石油支撐劑的原料。
粉石英
粉石英礦是一種天然的粉狀石英礦床，屬于新一代硅質(zhì)原料，源自微晶質(zhì)石英巖的風(fēng)化。其主要成分為微晶石英，外觀呈現(xiàn)白色、淡黃白色或灰白色。如果受到鐵或其他雜質(zhì)的污染，可能會呈現(xiàn)棕紅色或黃色。粉石英的粒度均勻，結(jié)構(gòu)松散，天然粒徑通常在5~50μm之間，具有較高的純度且雜質(zhì)含量較少，因此無需進一步研磨即可直接應(yīng)用。
根據(jù)成因分類，中國已發(fā)現(xiàn)的粉石英礦床均為風(fēng)化殘積型，礦體形態(tài)多為“帽狀”，也可呈帶狀或?qū)訝?。這些礦床的分布范圍廣泛，礦體總長度可達數(shù)百米甚至數(shù)千米，寬度通常為數(shù)十米，部分礦床寬度超過200米，厚度一般在10米至50米之間。從地理分布來看，我國已探明的粉石英礦床主要集中在南方，尤其是在江西、重慶、貴州、廣西、福建、青海和湖南等地區(qū)。由于產(chǎn)地的不同，粉石英的化學(xué)成分也有所差異，其主要成分為SiO2，含量一般在95%~98%之間，此外還含有Fe、Mg、Al、Ca、Li、Na、K、Ge、B等雜質(zhì)。
用途：粉石英礦廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如陶瓷、絕緣材料、玻璃纖維、塑料填料、耐火材料、橡膠、保溫材料以及精密鑄造等。作為新一代工業(yè)礦物原料，它展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用價值。
天然石英
天然石英是由花崗巖、石英巖、石英砂巖和脈石英等母巖經(jīng)過長期自然風(fēng)化而形成的，以石英為主要成分的砂狀礦物原料。根據(jù)其成因的不同，天然石英可分為河湖相沉積砂礦床、海相沉積砂礦床和風(fēng)力沉積砂礦床。其礦物組成以石英為主，伴生礦物包括長石、云母、粘土礦物等脈石礦物，以及鋯英石、電氣石、鈦鐵礦和角閃石等重礦物。低品位天然石英砂的化學(xué)成分為SiO2 75.0~90.0%，Al2O3 3.0~7.0%，F(xiàn)e2O3 0.3~1.3%，TiO2 0.1~0.4%。其粒度主要以0.1～0.5mm的中細砂為主，含量超過90%。天然石英砂主要分布在內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、山東、江蘇、福建、江西、廣東、廣西和海南等地，整體質(zhì)量呈現(xiàn)北低南高的趨勢。
用途方面，天然石英砂是加工鑄造用石英砂、3D打印砂、彩色石英砂以及石油壓裂支撐劑等產(chǎn)品的理想原料。
石英礫巖
礫巖是一種沉積巖，形成于母巖破碎后，直徑超過2毫米的顆粒經(jīng)過搬運、沉積、壓實和膠結(jié)的過程。礫巖的質(zhì)地較為粗糙，明顯可見礫石，主要成分是石英，同時含有少量的長石、云母和高嶺土等脈石礦物。鐵礦物主要包括赤鐵礦、黃鐵礦和褐鐵礦，偶爾還會發(fā)現(xiàn)金紅石、銳鈦礦和有機碳等成分。礫巖主要分布在江西、江蘇、山東和貴州等地區(qū)。
用途方面，經(jīng)過深度提純工藝處理的石英礫巖，最終得到的精砂可作為高檔汽車玻璃和普通水晶玻璃的石英原料。
目前，名德對各類石英礦的分選，可根據(jù)待選石英礦伴生礦、表面特征差異、入選粒徑等不同，可選用設(shè)備有礦石色選機、人工智能分選機，礦物選砂機，設(shè)備能夠滿足不同類型石英礦的分選需求，解決因石英礦品質(zhì)不高，導(dǎo)致利用率和價值偏低的問題。
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