中國粉體網(wǎng)訊 以天然石英礦物為原料是獲取廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域重要非金屬礦物材料高純石英的主要途徑,。我國石英資源豐富,，但高純石英原料稀缺。高純石英原料只有在滿足一系列特定化學(xué)和物理參數(shù)的地質(zhì)條件下才能形成,。目前僅有少數(shù)石英礦床適合加工為高純石英,，且處理工藝極其復(fù)雜。
來源：石英股份
判斷高純石英原料的重要標(biāo)準(zhǔn)
目前國內(nèi)對于高純石英沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)界定,。國外學(xué)者主要根據(jù)石英中的有害元素含量對高純石英進(jìn)行分類,。國內(nèi)一部分學(xué)者僅基于SiO2的純度對高純石英進(jìn)行分類；一部分學(xué)者則基于SiO2的純度和有害雜質(zhì)元素含量的上限對高純石英進(jìn)行分類,。綜合而言,，大部分學(xué)者認(rèn)為單靠化學(xué)成分來評判石英品質(zhì)的優(yōu)劣具有片面性，評價石英應(yīng)綜合考慮各種因素,。就石英礦物本身而言,，除了化學(xué)成分，天然石英中雜質(zhì)元素賦存狀態(tài),、石英嵌布特征,、包裹體數(shù)量大小位置、晶格雜質(zhì)等所決定的雜質(zhì)可選性是判斷高純石英原料的重要標(biāo)準(zhǔn),。
石英的化學(xué)成分
石英理論化學(xué)組成是SiO2,，但是在自然界不存在純SiO2石英。石英或多或少都包含一些雜質(zhì)元素（如Al,、Ti,、K、Na,、Ge等）,。理想的高純石英原料肯定是SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高越好。
嵌布粒度
礦物的嵌布粒度是決定礦物單體解離的重要因素,。石英與脈石礦物嵌布特征直接影響石英單體解離度,，進(jìn)而影響選礦提純效果。石英受成巖作用和變質(zhì)作用改造強(qiáng)度越大，石英與脈石礦物的嵌布差異越明顯,，嵌布特征也逐漸由毗鄰型轉(zhuǎn)變?yōu)榭p狀,、甚至包裹型，在粉碎過程中單體解離難度依次增加,，被加工為高純石英的可能性也逐漸降低,。可以說石英嵌布粒度越大,，雜質(zhì)礦物越容易分離,。
脈石礦物種類
脈石礦物種類越少越容易提純。中酸性巖漿巖如花崗巖,、閃長巖,、流紋巖等是主要的富石英巖石，含有大量的石英,。但是由于其他造巖礦物如長石、角閃石,、云母等常與石英嵌布在一起,，并不是很好的石英源巖。在實(shí)際生產(chǎn)中,，常常選擇白崗巖,、偉晶巖和熱液脈體作為提取石英原料的源巖，因?yàn)樗鼈冎饕墒⒔M成,，雜質(zhì)礦物相對較少,，便于分離和提純。
包裹體
天然的石英晶體通常包含流體,、硅酸鹽熔體和礦物包裹體(>1μm),。包裹的種類和豐度取決于結(jié)晶環(huán)境、結(jié)晶后的蝕變和變形,。如果在石英晶體中包裹體大量存在,，那么它們會對石英原材料的化學(xué)純度和質(zhì)量有很大影響。
流體包裹體是石英中最常見,、最豐富的包裹體,。它們既可以在石英晶體生長時，為石英所捕獲,，形成原生流體包裹體,，也可以在后期流體沿石英的微裂縫滲透，在石英晶體愈合時形成,，稱之為次生包裹體,。石英中流體包裹按內(nèi)含物質(zhì)狀態(tài)可以分為：純氣體、純液體、氣液混合包裹體和三相包裹體,。流體包裹體中含有Na,、K、Ca等雜質(zhì),，對高純石英的熔融行為存在嚴(yán)重的不利影響,。
晶格雜質(zhì)
石英晶體在結(jié)晶過程中以及后來經(jīng)歷的變質(zhì)作用下，經(jīng)常摻雜一些雜質(zhì)元素,。這些雜質(zhì)元素其中一種來源是晶格雜質(zhì),，例如：鋁、鐵,、鈦,、鍺、磷,、硼等三價,、四價或五價離子常常會替代硅原子，占據(jù)硅原子所在的位置,，而鋰,、鉀、鈉等單價離子常與鋁,、鐵,、鈦、鍺,、磷,、硼離子結(jié)合在一起，“漂浮”在硅氧鍵上,，來達(dá)到晶體電荷平衡,。替代硅原子或處在“漂浮”態(tài)的這些雜質(zhì)元素被稱為石英晶格雜質(zhì)元素。顯然,，晶格雜質(zhì)越純凈越利于提純,。
高純石英原料評價指標(biāo)
綜上，在評價石英原料時,，首先要對石英原料SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),、石英嵌布粒度、脈石礦物種類,、包裹體的種類和數(shù)量以及石英晶格雜質(zhì)多少進(jìn)行研究和判斷,，然后再對石英原料的這5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行等級評價（等級分a、b,、c和d）綜合判斷,。例如,，如果某石英原料的5項(xiàng)指標(biāo)中，獲得的a越多,，那么石英就越純凈,，是理想的高純石英原料；反之,，則石英原料不理想,，需要經(jīng)過復(fù)雜的工藝進(jìn)行提純。
高純石英原料特征研究方法
高純石英原料的評價是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作,。高純石英原料的質(zhì)量優(yōu)劣與與原料的礦物學(xué),、巖石學(xué)特征所決定的雜質(zhì)可選性有關(guān)。
通過觀察石英巖相學(xué)特征,，分析礦物包裹體及流體包裹體的數(shù)量,、大小、化學(xué)成分,、存在形式和分布狀態(tài),，以及SiO2和微量雜質(zhì)元素的含量和賦存狀態(tài)，可以研究高純石英原料的礦物學(xué)特征,；通過 Ar-Ar 同位素定年可以計算高純石英原料礦床的成礦年齡,；通過H-O同位素測試，Ti,、Al,、Ge,、Li 等微量元素含量分析,，可以研究高純石英原料礦床的成礦物質(zhì)來源；通過分析流體包裹體的均一溫度,、鹽度,、化學(xué)組成等特征以及SEM- CL 微結(jié)構(gòu)觀察，可以研究高純石英原料礦床的成礦作用過程,。
目前而言,，我國的高純石英原料質(zhì)量評價體系不完善，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,需要綜合各方面因素,，權(quán)衡利弊，綜合評價,。
參考資料：
馬超等.高純石英原料礦物學(xué)特征與加工技術(shù)進(jìn)展
楊曉勇等.高純石英的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢
王云月等.高純石英原料特征和礦床成因研究現(xiàn)狀綜述
郭文達(dá)等.高純石英砂資源及加工技術(shù)分析
汪靈.石英的礦床工業(yè)類型與應(yīng)用特點(diǎn)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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