中國粉體網訊 石英資源是一種重要的非金屬礦資源，可作為加工玻璃砂、工業硅等原料，是冶金、化工、玻璃、陶瓷、鑄造、橡膠等行業的重要原料，也是電子信息產業、光伏、新能源產業和有機硅新材料產業發展的基石。
七大石英礦石種類與組成特點
自然界石英礦床成因多種多樣，目前常見可供開發利用的石英礦床工業類型有天然水晶、石英砂巖、石英巖、脈石英、粉石英、天然石英砂和花崗巖石英七類。
天然水晶
天然水晶為透明的大型石英結晶體礦物，主要成分為二氧化硅。水晶多是在巖洞、巖石裂縫或節理、斷層中自然生長形成的，其生長條件比較苛刻，必須同時滿足4個條件：充裕的生長空間，能夠提供富含二氧化硅的熱液，一定的溫度和壓力，足夠生長時間。我國天然水晶資源分布廣泛，其中以江蘇東海地區最為豐富。
石英砂巖
石英砂巖是經過沉積作用固結的砂質沉積巖，其石英和硅質碎屑含量一般>95%，副礦物多為長石、云母和黏土礦物，膠結物一般為硅質。
石英巖
石英巖通常是由石英砂巖或其他硅質巖經區域變質作用或熱接觸變質作用而形成的變質巖石，伴生礦物除長石、云母和黏土礦物以外，往往還含有微量的電氣石、赤鐵礦和鋯石等。與石英砂巖相比，石英巖其礦石更加致密堅硬。
脈石英
主要是在巖漿熱液作用下形成的，通常呈致密塊狀構造，其礦物成分單一，幾乎全部為石英，SiO2含量一般在99%以上。
粉石英
通常由硅質母巖在特殊的地質構造條件下（溫濕的古氣候、地形平緩古地理、水力作用等）風化解體而成的沉積風化型礦床，石英含量通常為95%~98%，有的可高達99%以上。
天然石英砂
天然石英砂是由花崗巖、石英巖、石英砂巖和脈石英等母巖經過自然界長期風化而形成的一種以石英為主要礦物成分的砂狀石英礦物原料，其伴生礦物包括長石、巖屑、云母、黏土礦物及鋯英石、電氣石、鈦鐵礦和角閃石等重礦物，主要為海相沉積砂礦床和河湖相沉積砂礦床。
花崗巖石英
指由于巖漿作用固結成巖形成的大顆粒花崗巖或花崗偉晶巖（白崗巖）中的石英。該類礦床中的石英品位多在25%左右，礦物雜質主要來自石英顆粒中的流體包裹體級晶格雜質元素。
由于不同礦床工業類型的形成地質條件不同，使石英的礦床規模大小、礦石組成結構以及石英的晶體結構、晶體化學、粒度、球度和圓度等都存在較大差別。
石英礦床工業類型與應用特點的關系
石英礦石的選礦提純
一方面，石英原料礦含有大量的雜質，雜質可以根據其組成和結構分為兩大類:非結構組成性雜質與結構組成性雜質。非結構組成性雜質一般指的就是附著在晶體表面或者隨晶體生成的某些物質，例如云母和長石。結構組成性雜質一般是由于晶體在生長的過程中，受到一定的地質環境影響，導致石英晶體內部存在的雜質。結構組成性雜質又主要是以流體包裹體和雜質離子兩種形式存在。并且，石英砂中的雜質以結構組成性雜質為主。由于結構組成性雜質一般都存在于晶體內部，所以去除這些雜質十分困難。
另一方面，不同的應用領域對于石英礦石有著不同的技術要求。如：
玻璃領域：生產玻璃所用的石英砂一般為精制石英砂，SiO2∈99~99.5%，Fe2O3∈0.02~0.015%，粒度范圍2~2500目；
陶瓷領域：生產陶瓷所用的石英砂SiO2＞90%，Fe2O3∈0.06~0.02%，耐火度達到1750℃。粒度范圍1~0.005mm；
耐火材料：SiO2≥97.5%，Al2O3∈0.7~0.3%，Fe2O3∈0.4~0.1%，H2O≤0.5%，散料體積密度1.9~2.1g/m，襯層體積密度1.75~1.8g/m，粒度5.1~0.021mm；
鑄造領域：鑄造所用石英砂SiO2∈97.5％~99.6%(正負0.5%)，Fe2O3<1％。砂粒光潔，含泥量<0.2~0.3%，角型系數<1.35~1.47,含水量<6%；
電子及微電子設備、先進制造、光學纖維、太陽能光伏發電產業、半導體材料、高等級光學材料、航天器視窗等高端領域要求大于99.9%甚至99.99%的超高純石英。
因此，對于石英礦石的選礦提純研究具有重要意義。石英礦石種類及其雜質組成狀況與選礦提純技術密切相關，實踐中并非原礦SiO2越高經選礦提純后可達到的技術指標越好。
2021年11月18-19日，由中國粉體網主辦的“2021（第五屆）全國石英大會暨展覽會”將于江西贛州錦江國際酒店舉辦，屆時將邀請來自武漢理工大學礦物資源加工與環境湖北省重點實驗室副主任張凌燕作《石英礦石性質與選礦提純》報告。張凌燕教授將全面介紹石英礦石（資源）向石英原料或石英材料加工或轉化過程中礦石的類型、雜質組成、包裹體狀況與選礦、提純工藝的關聯關系和選擇，為科學、精準地開展選礦與提純工作提供基礎和依據，達到高效選礦提純獲得高質量石英原料的目的。
個人簡歷
張凌燕，男，1963.03-，武漢理工大學資源與環境工程學院教授，博士。中國建筑材料聯合會科技教育委員會委員、中國硅酸鹽學會非金屬礦分會理事。
研究方向包括非金屬礦選礦、超細礦物粉體的分級改性及新型礦物材料的開發等領域的基礎及應用研究，主要涉及石英、石墨等多種非金屬礦。“十三五”國家重點研發專項課題負責人，主持并完成國家及企業合作項目70余項，2020年獲安徽省科學技術二等獎，發表學術論文80余篇，出版專著1部、規劃教材1部，獲授權發明專利4件。
參考資料：
張凌燕.我國石英資源概況分析與選礦提純技術
侯清麟等.石英砂結構組成性雜質剔除技術現狀
汪靈.石英的礦床工業類型與應用特點
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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