中國粉體網訊 我國石英資源儲量豐富,，多為石英巖、石英砂巖和脈石英,，但是能制備高純石英高端產品的比例極低,，導致國內高純石英砂生產企業(yè)嚴重依賴進口。高純石英原料的來源主要分為水晶,、脈石英和花崗偉晶巖三種,。水晶礦床一般規(guī)模較小，目前主要用作工藝品原料,。
現(xiàn)階段,，國內高純石英資源的找礦方向主要側重于脈石英，但已有研究表明,，可用于提取高純石英的脈石英資源儲量僅709萬t,，且多呈脈狀,、雞窩狀分布，礦床規(guī)模小,、礦石品質不穩(wěn)定,，這些脈石英礦床中僅有少部分能生產出適用于半導體工業(yè)和芯片制造行業(yè)的高純石英砂，恐難以滿足高純石英高端產品大規(guī)模生產的需要,。
偉晶巖型高純石英具有規(guī)模大,、品質高的特點，其中以北卡羅來納州Spruce Pine偉晶巖礦床最為典型,，美國矽比科(Sibelco)公司利用該礦床偉晶巖生產的IOTA系列高純石英砂產品,，幾乎壟斷了國際市場上高端石英砂產品。該原料礦所在的小鎮(zhèn)也被BBC稱之為“地球上最具戰(zhàn)略價值的平方英畝”,。
來自Spruce Pine的IOTA®白崗巖
Spruce Pine偉晶巖礦床,，為白崗巖型高純石英礦，礦石的主要造巖礦物為斜長石,、鉀長石、石英,、白云母,，幾乎不含鎂鐵質礦物。石英的雜質元素含量極低,，經機械和化學提純后,，制得的高純和超純石英主要用于半導體晶圓、精密光學玻璃以及光伏,、照明等產業(yè),。
在我國，由于之前偉晶巖型高純石英地質勘查,、礦床研究,、儲量評估及開發(fā)利用處于空白狀態(tài)，尚未獲得偉晶巖型高純石英找礦發(fā)現(xiàn),。據(jù)中國粉體網了解,，近兩年，新疆,、河南,、江西等地的花崗偉晶巖，被證實具有很高的提純潛力,，可以制備4N~4N5級以上的高純石英產品,，也已經有大量的相關科研工作者對其雜質賦存狀態(tài)、提純潛力和小中試級提純實驗結果進行了分析,。
河南盧氏龍泉坪偉晶巖型高純石英礦床
該礦床位于北秦嶺構造帶東部,。據(jù)研究人員分析,，該礦床賦存于秦嶺巖群石槽溝組和峽河巖群寨根組中，礦石類型為白云母花崗偉晶巖型,，其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(1%～2%),、黑云母(＜1%)等。
石英礦物經深度提純SiO2含量可達99．997%,。與美國Spruce Pine偉晶巖型高純石英礦床對比,，兩者具有相似的成礦地質背景和地球化學特征。通過系統(tǒng)的調查分析,，研究人員認為北秦嶺地區(qū)具有尋找偉晶巖型高純石英礦床的潛力,。
河南東秦嶺-大別造山帶花崗偉晶巖
研究人員在河南東秦嶺-大別造山帶出露的花崗偉晶巖中發(fā)現(xiàn)了高純度石英自然礦物，經研究查證,，科研人員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SprucePine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。
將優(yōu)選礦石經深加工提純之后鑒定,，精礦純度達到4 N級(99.99%)以上,。據(jù)悉，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)偉晶巖
科研人員以新疆阿爾泰某地區(qū)偉晶巖為研究對象,，在類比國外典型高純石英資源地質背景、巖石學,、礦物學和地球化學特征的基礎上,，對重點脈體開展高純石英調查研究。這些偉晶巖型高純石英脈體賦存于瓊庫爾地體震旦系下寒武統(tǒng)喀納斯巖群中,，礦石類型為白云母偉晶巖型,，其主要礦物組成為石英,、鉀長石、斜長石,、白云母和少量黑云母,。石英顆粒粒徑介于0.3～4 mm，部分石英顆粒包裹于長石內部,。石英顆粒中包含流體包裹體的非純凈顆粒含量較多,，顆粒內流體包裹體主要呈面狀分布，尺寸較小,，多在10μm以下,，類型以富液相氣液兩相包裹體為主。
科研人員依據(jù)礦石組成特征,，利用礦物精細浮選分離除雜技術,，實現(xiàn)了石英礦物與其他中微細粒脈石礦物的高效分離。在此基礎上,，采用雜質定向去除技術,，進一步去除石英礦物中晶間雜質和包裹體雜質，成功制備了SiO2純度達到99.9983%的4N8級高端高純石英砂,。
花崗偉晶巖型石英深度除雜
研究人員以新疆阿爾泰地區(qū)某花崗偉晶巖型石英為研究對象,，采用重選—磁選—浮選—酸浸等工藝，對該樣品進行了深度除雜研究,。研究結果表明，首先通過重選除去大部分針鐵礦,、磷灰石,、鈣鋁榴石及礦泥等，對重選中礦采用磁選除鐵和浮選除去云母后,，經一次長石粗選浮選,，獲得了產率為32.94%、鈉長石礦物含量為97.44%,、回收率為74.90%的高品質鈉長石精礦,，經一次長石掃選浮選，獲得了產率為3.61%的超白長石石英粉,，長石掃選尾礦再經一次石英精選,，得到浮選精礦和石英次精礦兩種產品，其中石英次精礦產率為5.59%,、SiO2含量為99.61%,、SiO2回收率為10.35%，其成分符合光伏玻璃用石英砂要求,。
浮選精礦采用煅燒—水淬—酸浸工藝,，獲得了產率為37.32%,、SiO2含量為99.996%、石英回收率69.52%的中端高純石英砂,。通過該工藝,，既回收了花崗偉晶巖伴生的鈉長石資源，又使礦石中的石英得到梯級利用,，同時為在新疆阿爾泰地區(qū)勘查高純石英資源指明了方向,。
參考來源：
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,，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所2022
張海啟,，等：偉晶巖型高純石英資源全鏈條調查評價體系的建立與實踐——以北秦嶺地區(qū)調查評價為例，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所2022
張海啟,，等：新疆阿爾泰偉晶巖型高純石英礦床地質特征及 4N8 級產品制備技術,，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所2022
劉廣學，等：新疆阿爾泰地區(qū)某花崗偉晶巖型石英深度除雜技術研究,，中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所2022
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,，河南省自然資源科技創(chuàng)新中心礦物新材料高值綜合評價與利用中心2021
王九一：全球高純石英原料礦的資源分布與開發(fā)現(xiàn)狀，自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室2021
（中國粉體網編輯整理/平安）
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