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文档简介
1、石英岩一、性质石英岩、砂岩、石英砂、脉石英及粉石英均属于硅质原料。其主要矿物成分为石英,石英集合体呈晶族状或粒状、块状、钟乳状、结核状,无解理,贝壳状断口,玻璃光泽,断口常呈油脂光泽。纯净者无色透明,但大多因含微量色素离子或细分散包裹体或具色心而呈灰、黄到橙黄、紫、深紫、粉红、灰褐、褐、黑色,并使透明度降低。条痕白色,密度-2.66gcm 3 , 莫氏硬度7,折射率,双折射率差,色散. 其化学、热学和机械性能具明显的异向性,不溶于酸,微溶于 KOH。石英晶体具有旋光性、热电性、压电性,常有固体、液体和气体包裹体。石英岩分为变质型和沉积型两种。变质石英岩为石英含量大于85%的变质岩石,由石英砂岩
2、或硅质岩经区域变质作用或热接触变质作用而形成。由于原岩所含杂质和变质条件的不同,岩石中除石英外,可含少量长石、绢云母、绿泥石、白云母、黑云母、角闪石、辉石等,一般具粒状变晶结构及块状构造,有时可具条带状构造。部分变质石英岩可形成天然油石。沉积石英岩(或称正石英岩)是一种以硅质作为胶结物的砂岩,其中硅质胶结物已全部重结晶,并围绕石英碎屑颗粒呈次生加大边。因其岩性致密坚硬因而与变质石英岩不易区分。二、用途、玻璃工业:是制造玻璃的主要原料。2、冶金工业:用于制造耐火材料(硅砖) ,作熔剂和冶炼添加剂,冶炼硅质合金(硅铁、硅锰、硅铬)。质纯者可作结晶硅,结晶硅是生产单晶硅的主要原料,可制硅铝和有机硅。
3、3、质纯者广泛用于绝缘材料、装饰材料、无线电工业等。4、化学工业:可制作各种硅化物、硅酸盐及硝酸盐,质佳者可作为耐酸性的硫酸塔中的充填物。三、矿床类型石英岩矿床类型有2 种。海相沉积石英岩矿床, 如辽宁本溪小平顶山石英岩矿;沉积变质石英岩矿床,如安徽凤阳灵山- 木屐山石英岩矿床。四、资源概况至 2013 年底,全国石英岩矿产累计查明资源储量共亿吨,包括基础储量亿吨。其中,玻璃用石英岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;冶金用石英岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨。主要分布于青海、安徽、辽宁、陕西、河南、山东等地。五、一般工业指标1、根据玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉硅灰石滑石石墨矿产 地质
4、勘查 规范 ( DZ T 0207-2002),平板玻璃用硅质原料质量要求见下表。化学成分%粒度组成不大于%级 别w( A1203 ) w( Fe203) 0.71 0.5 0.1w( Si0 2) 1 mm 0.8 mm不少于不大于不大于mmmmmm优等品0一级二级0三级四级注 1:优等品 +0.5 mm 粒级含量不大于包括+0.71 mm 粒级。注 2:各级产品的水分要求不大于5。注 3:各级产品化学成分的允许波动值优等品Si02, A1 0 %, Fe203 %;一级品 Si0223 %, A12 0 3 %;二级品 Si0 2 %, A12 03 %;三、四级品Si0 2 %, A12
5、 03 %。注 4:矿石中含铬铁矿、铬尖晶石、锆英石、夕线石等难熔矿物时,常使玻璃出现黑点,目前成品平板玻璃中每平方米允许黑点数有限制,在评价矿石质量时应注意对难熔矿物含量和粒度的评价。注 5:达不到要求需要选矿的矿石,其原矿的质量要求可根据选矿试验结果或与有类比条件矿山类比确定。采用水洗样评价矿石质量时,应根据水洗试验或选矿试验结果,经技术经济论证后确定原矿质量要求或水洗砂质量及含砂率要求。器皿玻璃用硅质原料质量要求见下表。含量 %等级w( Si0 2)w( A1203)w( Fe203)w( Cr2O3)说明 99玻璃仪器器皿玻璃(不包括晶质玻璃) 96一般器皿玻璃、无色玻璃 90 4用于
6、一奴瓶罐玻璃玻璃用硅质原料矿床开采技术条件要求见下表。矿床可采夹石剔除平均露天矿场爆破安全厚度厚度剥采比最小底盘露天矿场边坡角类型距离 mmm33宽度 mm m岩类边 坡 高 度 大 于 lOO m 时 为 2 1 1 4050 55;小于 lOO m 时为一般 400矿床55 60砂类 11:130矿床2、冶金用硅质原料矿床一般工业指标参照矿产资源工业要求手册(2012 版)见下表。矿石用途化学成分( %)耐火度吸水率与品级Si0 2A1203Fe203CaOP205()( %)熔剂用 90-95 2-51-3-熔剂硅铝用-用结晶硅用 98-99-石英玻璃用极微量-特 98-1750 3耐火
7、制品 97-1730 4(硅砖用) 96-1710 4特 99-铁合金 98-(硅铁用) 97-开采技术条件可采厚度2 米,夹石剔除厚度1-2 米,剥采比 1:3-5 m3 m3注 1:矿石块度一般为 20-250mm,小于 20mm者含量一般要求小于或等于 10%;注 2: 硅石中 Si0 2,A1203,Fe2 03 在生产硅铁时消耗 Si0 2,在制造耐火材料时降低硅铁耐火度,在炼钢时 P205 影响钢的质量。六、矿床实例玻璃用石英岩矿床实例见下表。矿床名称青海大通门洞滩石英岩矿甘肃永登鸡冠山石英岩矿辽宁朝阳大兴隆沟石英岩矿化学成分( %)可采厚 夹石剔除平均剥开采品级Si0A1 0Fe
8、0度( m)厚度( m)采比边坡角23322 96 2215021:1-60 98 122边界安徽凤阳灵山90-木屐品位21:155山石英岩矿工业96品位冶金用石英岩矿床实例见下表。矿床品化学组分 (%)耐火度最小可夹石剔剥采名称级SiO2+Al 2O3CaOFe203( )采厚度除厚度比TiO 2P205云南981750昆阳鲁姬97 1 117302m1-2m1:3-5林石英岩961710矿河南特981750级坡头97 1 1 117302m961710辽硅98 11770宁砖97 11750石用门9617301m1m石1英 硅岩 铁96 1矿 用七、综合评价与评估要求(1)石英岩常为沉积变
9、质铁矿、锰矿的围岩,要注意综合找矿与评价。(2)石英岩矿石中铁、钛、烙是有害元素,含量限制极严,对这类元素的鉴定要特别认真。取样和样品加工时不能将工具中的铁、钛、烙元素混入,为此用铁质钻具,铁钎采取的样品必须清洗,在取样加工全过程中要用磁铁将因铁质工具磨损而混入样中的铁屑除去;对磁铁选出的碎屑还要用双目放大镜检查,以保证吸出的碎屑都是工具铁而不是含铁矿物。样品加工一般用含铁量低的花岗岩捣臼和翡翠磨盘。要注意矿石破碎过程中的粒度情况,硅质原料的粒度对玻璃生产影响很大。过大或过小都影响原料的均匀熔化,并生成影响成品质量的气泡。一般认为粒度0.5 毫米最为适宜。石英砂和由石英砂岩及石英岩加工破碎的石
10、英粉都不能有过多的大于 0.5 毫米和小于 0.1 毫米的颗粒。节理多,夹层多的矿层由于地表水沿裂隙和层面渗流易产生铁质污染,机械化开采时夹层又易于混入矿石中,难以保证矿石质量。投资决策时要特别注意矿石质量保证方案的实施可能性与经济合理性。行业标准( DZ/T 0207-2002 )中二氧化硅在以下的矿石,对于充分利用矿山资源,与优质矿石搭配使用是完全必要的。但如果整个矿山的矿石品质可能均为、级品时,则在勘查投资决策时必须慎重考虑。对平板玻璃而言,每生产1 万标准箱玻璃,约需耗用2 万吨硅质原料矿石储量,可依次拟定勘查矿山应求取的资源储量。八、附录1、据行业标准( JC/T 529-2000
11、),平板玻璃用硅质原料(石英砂、石英砂岩、石英岩)的精矿品质要求如下表。化学成分要求级别化学成分( %)水分( %)Al OSiO2Fe O2323 0.0.5优等品类-1 级 5-2 级 -3级 -1级类 -2级化学成分波动范围级别化学成分的波动值( %)SiO2Al 2 O3Fe2O3优等品-1级-类-2级-3级-1级类-2级粒度要求粒度组成( %)级别+1mm+710m+500m100 m(125m)优等品()-1级()类-2级0(0)()()()-3 级-1 级()类-2 级注:括号中的数值是对天然硅砂产品的要求。2、据企业标准( QB/T 2196-1996 ),玻璃工业和化工用的石
12、英砂的精矿品质要求如下表。3、据行业标准( YB/T 5268-2007 ),对硅质耐火材料、铁合金与工业硅用的硅质原料矿石的精矿品质要求如下表。2杂质( 10-6 )烧失级别名称SiO(%)Fe2O3CrAlTiLiNaK量(%)级超纯石英砂 30级高纯石英砂 70级浮选石英砂 20级光学酸洗石 50 300英砂级晶质玻璃石 200英砂级仪器玻璃石 300英砂级普通石英砂 400级一般石英砂 600级低档石英砂2000(1)化学成分要求SiO2AlOFe OCaOP O耐火度232325用途牌号( )( )( )( )( )()GSN99A-1740硅质耐GSN99B-1740GSN98-1
13、740火材料GSN97-1720GSN96-1700铁合金与工业GST99-GST98-硅用硅质原料GST97-(2)粒度要求粒度范围最大粒度允许波动范围( %)(mm)( mm)下限上限20 4050108粒度允许范围40 607010860120140105120 160170108160 250260864、玻璃原料各化学成分的作用玻璃的主要化学成分是二氧化硅及氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾,其作用如下:二氧化硅为形成玻璃的主要组分,并使玻璃具有一系列优良性能,如透明度、机械强度、化学稳定性和热稳定性等。缺点是其熔点高、溶液黏度大,造成熔化困难、热耗大,故生产玻璃时还需加入其他成
14、分以改善这方面的状态。玻璃原料中加入少量氧化铝,能够降低玻璃的析晶倾向,提高化学稳定性和机械强度,改善热稳定性,但当其含量过多时(Al2O3 5%),就会增高玻璃液的黏度,使熔化和澄清发生困难,反而增加析晶倾向,并易使玻璃原板上出现波筋等缺陷。加入适量氧化钙,能降低玻璃液的高温黏度,促进玻璃液的熔化和澄清。温度降低时,能增加玻璃液黏度,有利于提高引上速度。缺点是含量增高时,会增加玻璃的析晶倾向,减少玻璃的热稳定性,提高退火温度。氧化镁其作用与氧化钙类似,但没有氧化钙增加玻璃析晶倾向的缺点,因此可适用氧化镁代替氧化钙。但过量则会出现透辉石结晶,提高退火温度,降低玻璃对水的稳定性。氧化钠、氧化钾为
15、良好的助熔剂,降低玻璃液的黏度,促进玻璃液的熔化和澄清,还能大大降低玻璃的析晶倾向,缺点则是会降低玻璃的化学稳定性和机械强度。由于二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾具有以上的一些特点,故在中国玻璃工业中一般大致控制在下列含量范围:SiO2 70% 73%, Al2O31%,CaO 8%10%, MgO %,(Na2O+K2O) 13%15%。此外,玻璃原料中常含有少量三氧化二铁、氧化钛、三氧化二烙等有害成分,其作用如下:三氧化二铁能使玻璃着色,降低玻璃的透明度、透紫外线性能、透热性和机械强度,造成熔化澄清困难,并给玻璃的熔制品带来不良影响。三氧化二烙能较强烈地使玻璃着色,减少透明
16、度,烙矿物颗粒能在玻璃原板上形成黑点。二氧化钛能提高玻璃的光折射和吸收紫外线性能;在三氧化二铁与二氧化钛超储一定含量比时,使玻璃组分中氧化铁的染色作用增强。砂岩一、性质砂岩为一种已固结的碎屑沉积岩,其中粒径-2 毫米的砂粒含量占50%以上,其余为基质或胶结物。砂粒的主要矿物成分为石英、长石、云母、岩屑等,胶结物的成分有硅质,铁质,钙质。按照砂岩中碎屑主要颗粒的大小可以分为粗粒砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩、不等粒砂岩等。按照砂粒与粘土杂基的含量可划分为砂屑岩与杂砂岩两大类,前者粘土15%,可分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩等,后者粘土 15%,可细分为石英杂砂岩、长石杂砂岩、岩屑杂砂岩等。二、用途
17、玻璃工业:是制造玻璃的原料; 水泥工业:水泥配料和校正原料,也可以加气混凝土和普通水泥制品; 冶金工业:用于制造耐火材料(硅砖) ,作熔剂和冶炼添加剂,冶炼硅质合金(硅铁、硅锰、硅铬) 。耐火材料行业可作窑用高温砖、普通砖、耐火材料。作铸造用型砂、磨料、过滤材料; 陶瓷工业:石英砂可作陶瓷配料以减少产品收缩和产品变形;建筑工业:建筑基石,道路充填石及铁道道砟;化学工业:可制作各种硅化物、硅酸盐及硝酸盐,也可制造硅酸铅、硅酸钾、偏硅酸钠、水玻璃、硅胶、干燥剂、石油精炼催化剂、外墙涂料、马路画线漆等。质纯者广泛用于绝缘材料、装饰材料、无线电工业等。三、矿床类型砂岩矿床类型有2 种。海相沉积砂岩矿床
18、,如山东苍山尖顶山石英砂岩矿;湖相沉积石英砂岩矿床,如重庆永川柏村石英砂岩矿床。四、资源概况至 2013 年底,全国砂岩矿产累计查明资源储量共亿吨,包括基础储量亿吨。其中,玻璃用砂岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;水泥配料用砂岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;冶金用砂岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;铸型用砂岩查明资源储量亿吨, 包括基础储量亿吨;化肥用砂岩查明资源储量亿吨,陶瓷用砂岩查明资源储量亿吨, 包括基础储量亿吨;建筑用砂岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;砖瓦用砂岩查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨。主要分布于安徽、湖北、云南、广西、湖南、河北、浙江等地。五、一般工业指
19、标1、玻璃用砂岩、冶金用砂岩一般工业指标见“石英岩”一节。2、根据冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范(DZ T0213-2002),水泥配料用硅质原料矿床一般工业指标见下表。化学成分( %)质SiO2MgOK2 O+Na2OSO3量要 80% 3%2% 2%求备注:当采用预热器窑和预分解窑时,要求硅质原料中氯质量分数不大于%。开3采 剥采比:一般不大于 l ( m m ;可采厚度:岩石状矿一般 4m,松软技状矿一般 1.5 m ;夹石剔除厚度:岩石状矿一般2 m,松软状矿一般 1 m;术 采场最终边坡角:岩石状矿一般50 60,松软状矿一般 45;采场条最终底盘最小宽度:岩石状
20、矿:大中型一般不小于60 m,小型矿一般不小于件40 m。松软状矿:大中型一般不小于40 m,小型矿一般不小于 20 m;爆破要安全距离一般不小于 300m。求3、陶瓷用硅质原料矿床一般工业指标参照矿产资源工业要求手册(2012 版)见下表。化学成分( %)矿石用途2 3K2O+MgO与品级Si0A1 0Fe 0Fe 0 +烧失量23322Ti0 2Na2O日用陶瓷用无线电陶瓷用电瓷用开采技术条件同玻璃用硅质原料矿床4、根据铸造用硅砂(GB9442-1998),铸造用石英砂(岩)矿床一般工业指标见下表: 石英砂化学成分分级代号98969390858075Si0 ( %)989693908580
21、752最小含泥量%)有害杂质含量: ( K20+ Na 20)();( CaO+ MgO)(); Fe203 ();有害杂质含量高时,会降低砂的耐火度。石英砂粒度要求原砂特粗砂粗粒砂中粒砂细粒砂特细砂名称组别6/1212/2012/3020/4030/5040/7050/10070/140100/200140/270200/270主要6,12,12,20,30,40,50,70,100,140,200,20,30,40,50,70,100,140,200,270,筛号122030405070100140200270底平 开采技术条件可采夹石剔除剥采最小底爆破安全矿床厚度比盘厚度边坡角类型m33
22、宽度 m距离 mmm m砂1: 130 1矿床(坡高 lOO m) 50岩石 1 1 40-552 400矿床(坡高 lOO m) 55-60六、矿床实例1、 玻璃用砂岩矿床实例见下表。矿床品化学成分( %)可采厚夹石剔除平均开采边爆破安名称级Si0 2A1203Fe203度( m)厚度( m)剥采坡角全距比(m)山东沂南蛮山 98 121:160400石英砂岩 96 2特 99级辽宁辽阳尤吉221:3一沟硅石矿(石英 98级砂岩型)P O, CaO:特级;一级25云南昆明棋台 96 221:145200石英砂岩矿-50 河北元氏赵同 9322:155石英砂岩矿湖南溆浦谭家 97 221:15
23、5300湾砂岩矿浙江萧山石岩22:160400山石英砂岩矿 98北京房山高庄 - 962:160广禄庄石英砂岩矿均为一类矿石。粒度要求:小于0.75mm,其中 -0.75mm 者应在 90%以上。2、水泥配料用砂岩矿床实例见下表。矿床硅酸率K2O+Na2OMgO工业用途( %)( %)名称大坝水泥 4 2 3湖北枝城硅质原料矿 4 3矿渣大坝水泥矿床品化学成分( %)可采厚夹石剔平均剥采比名称江西瑞金李子口(桥坑)砂页岩矿贵州六盘水响水河砂岩矿辽宁沈阳闫家沟砂岩矿广西河池六甲风化堆积硅质岩矿湖北南漳卡子沟粉砂岩矿安徽繁昌桃花尖砂岩矿级2度( m)除厚度MgO硅酸率铝氧率Si0 22O( m)
24、3,不限 4 3 442:1 70 4 3 481 70 2 3 41:1 4 3 3不限 80 3 342:13、铸型用砂岩矿床实例见下表。矿床名称最小可夹石剔剥采比边坡角SiO2除厚度采厚度湖南宁乡畔塘矽砂矿铸 90%2m0.5m1:3-550型用砂岩矿4、陶瓷用砂岩矿床实例见下表。矿床名称Fe 0 +TiO223宁夏石嘴山后山梁陶瓷用长石石英砂岩矿 3%5、砖瓦用砂岩矿床实例见下表。七、综合评价与评估要求(1)砂岩有多种用途,要注意共伴生矿产的综合评价与利用。石英砂岩常与石化学组分物理性质开采技术条件矿山名称SiO22 32 3塑性放射性最小可夹石剔边坡Al OFe O指数强度采厚度除厚
25、度角株洲石峰区豆子冲 350制砖用泥53-70%10-20%3-10%6-101m0.5m50质粉砂岩矿灰岩、粘土岩共生。(2)生产玻璃的硅质原料最好用石英砂,它无需破碎,其次是石英砂岩,因其较石英岩易于研磨至所需粒度。(3)石英砂岩矿石中铁、钛、烙是有害元素,含量限制极严,对这类元素的鉴定要特别认真。取样和样品加工时不能将工具中的铁、钛、烙元素混入,为此用铁质钻具,铁钎采取的样品必须清洗,在取样加工全过程中要用磁铁将因铁质工具磨损而混入样中的铁屑除去;对磁铁选出的碎屑还要用双目放大镜检查,以保证吸出的碎屑都是工具铁而不是含铁矿物。样品加工一般用含铁量低的花岗岩捣臼和翡翠磨盘。要注意矿石破碎过
26、程中的粒度情况,硅质原料的粒度对玻璃生产影响很大。过大或过小都影响原料的均匀熔化,并生成影响成品质量的气泡。一般认为粒度 0.5 毫米最为适宜。石英砂和由石英砂岩及石英岩加工破碎的石英粉都不能有过多的大于 0.5 毫米和小于 0.1 毫米的颗粒。节理多,夹层多的矿层由于地表水沿裂隙和层面渗流易产生铁质污染,机械化开采时夹层又易于混入矿石中,难以保证矿石质量。投资决策时要特别注意矿石质量保证方案的实施可能性与经济合理性。行业标准( DZ/T 0207-2002 )中二氧化硅在以下的矿石,对于充分利用矿山资源,与优质矿石搭配使用是完全必要的。但如果整个矿山的矿石品质可能均为、级品时,则在勘查投资决
27、策时必须慎重考虑。对平板玻璃而言,每生产 1 万标准箱玻璃,约需耗用 2 万吨硅质原料矿石储量,可依次拟定勘查矿山应求取的资源储量。(4)在水泥生产中所用的原料种类愈少愈好,用石灰岩与粘土岩两种原料能生产水泥,就不需要硅质校正原料;只有当石灰质原料与粘土质辅料搭配后,水泥生料中的硅酸率达不到要求时, 才需要寻找硅质校正原料寻找地点必须在水泥厂附近,一般运输距离不超过50 千米。作玻璃硅质原料的石英砂岩,因资源稀少珍贵、硬度又大,开采、加工成本高,不应作为生产水泥硅质校正原料进行勘查。八、附录1、玻璃用砂岩、冶金用砂岩见“石英岩”一节。2、据行业标准( DZ/T 0213-2002 ),水泥用硅
28、质原料对矿石的品质要求如下表。SiO2MgOK O+NaOSOFe O品种22323(%)(%)(%)(%)(%)普通硅酸盐水泥703 42油井水泥803 22白水泥803 223、据内蒙古哲盟硅砂公司生产的铸型用砂品质要求如下表。化学成分( %)铸砂K2O+规格SiO2Al 2O3Fe2O3CaOMgO灼减含泥量耐火度Na2O30/501700 40/701690 50/1001630 70/1401560 100/2001350 铸砂规格不同筛目颗粒筛余量( %)30/5030 目 /18%30+40 目 /45%30+40+50 目 /75%70 目以下 /15%40/7040 目 /2
29、2%40+50 目 /45%40+50+70 目 /75%100 目以下 /15%50/10050 目 /20%50+70 目 /45%50+70+100 目 /75%140 目以下 /15%70/14070 目 /20%70+100 目 /45%70+100+140 目 /75%200 目以下 /15%100/20070 目 /15%100 目 /20%100+140 目 /45%100+140+200 目 / 75%注:以上五种规格铸型砂,形状椭圆,颗粒表面光滑,透气性好。适于铸铁件及有色金属铸件造砂型和砂芯。该产品被全国大多数省(市、区)数百家用户采用。4、据企业标准 (QB/T 163
30、7-1992 ),日用陶瓷用的石英砂和块石英(石英砂岩、石英岩)的精矿品质要求如下表。化学成分( %)名称等级SiO2Fe2O3+TiO2TiO2优等品99块石英等品98合格品96优等品98石英砂等品97合格品95注:外观质量要求,块状石英通常为白色或乳白色,透明或半透明,无严重铁质污染。石英砂为白色、灰白色或黄白色,无明显云母和其他杂质。产品经1350煅烧后,优等品和等品为白色,合格品为白色或浅黄色。石英的块状或粒度,由供需双方议定。产品含水率不超过3%,如超过应在计量中扣除。石英砂一、性质石英砂粒和硅质岩屑含量90%的砂称为石英砂,有海砂、湖砂和河砂三种。其物质成分因其母岩不同而有差异,粒
31、度及纯度因其自然搬运与淘洗的情况而不同。一般呈白色、黄白色、乳白色,含少量长石、云母、电气石、岩屑、微量重矿物和粘土类矿物。二、用途 玻璃工业:是制造玻璃的原料;水泥工业:水泥配料和校正原料,优质石英砂可作为水泥质量检验用标准砂;冶金工业:作铸造用型砂、磨料、过滤材料;砖瓦用、建筑用砂。三、矿床类型石英砂矿床类型有3 种。滨海相沉积石英砂矿床, 如广东陆丰红山仔石英砂矿,湖相沉积石英砂矿床,如江西永修松峰石石英砂矿,河流相沉积石英砂岩矿床,如江苏宿迁白马涧石英砂矿。四、资源概况至 2013 年底,全国石英砂矿产累计查明资源储量共亿吨,包括基础储量亿吨。其中,玻璃用砂查明资源储量亿吨,包括基础储
32、量亿吨;水泥配料用砂亿吨,包括基础储量亿吨;铸型用砂查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;水泥标准砂查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;建筑用砂查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;砖瓦用砂查明资源储量亿吨。主要分布于海南、福建、广西、广东、江苏等地。五、一般工业指标1、玻璃用砂、铸型用砂、水泥配料用砂一般工业指标见“石英岩”和“砂岩”一节。2、标准砂为商品名称,是国家指定产地和生产厂家专营的用于检验水泥强度的石英砂。标准砂分为粗砂、中砂、细砂三个工业类型,福建平潭标准砂矿床的工业指标如下:工业类型粒径( mm)含沙量( %)洗净砂(干基)的 SiO2( %)粗砂(其中的含量波 15动范围在 13
33、%-29%者为 B 类)中砂级品 4098级品 30- 40细砂开采技术条件可采厚度1 米,夹石剔除厚度1 米六、矿床实例1、 玻璃用砂矿床实例见下表。矿床品化学成分( %)可采厚 夹石剔除平均开采边粒度要剥采名称级度( m)厚度( m)坡角求Si0A1 0Fe 0比23322福建东山山只 9611:1石英砂矿广东阳西白水 9511:1308-140 目石英矿 89 6 98广东新会黄冲 971:130石英砂矿0.125mm 96广东陆丰红山 9511:130-0.8 mm仔石英砂矿内蒙古科尔沁边 88界左翼中旗白市111:1工0.63mm硅砂矿 90业山东苍山尖顶 98 121:160山石英
34、砂矿江西乐平虎山 9522:145石英砂砾岩矿2、铸型用砂矿床实例见下表。矿床化学成分( %)含泥粒度外观名称量(标准筛)Si0 2A1203Fe203 CaO+MgO颗粒形状园,内蒙古通辽型砂矿 88% 10%50/100 和淡黄、灰白2%2%中粒砂 色,洁净,无40/70黑斑等矿床品CaO+MgO可采厚夹石剔Si02S23砂产率()除厚度名称级+K2O+Na2OFe 0度( m)( m) 95% % %河南渑池型砂矿 92% % 005% 15% 40% 1 90% % %矿床原砂等级Si02含泥量CaO+MgO2 3名称名称符号+K2O+Na2OFe 01S 97% 2% % %2S 9
35、6% 2% % %石英砂3S 94% 2% % %广东新会型砂矿4S 90% 2%石英长1SC852石砂2SC802矿床名称SiO2最小可夹石剔剥采比边坡角采厚度除厚度湖南宁乡畔塘矽砂矿铸 90%2m0.5m1:3-550型用砂岩矿3、水泥标准砂矿床实例见下表。矿山砂类品位物理性质开采技术条件备 注名称-2.0-2.0-1.0最小可夹石剔边坡m冼净砂m含量m含量采厚度除厚度角SiO2 含量福建 % 10%诏安粗砂粗砂中田厝 -2.0mm 范围下河1m1m30 内 1.6mm的ISO中砂 30%含量波动标准13-29%为 B 类砂矿七、综合评价与评估要求(1)滨海砂矿中常伴有钛铁矿、金红石、锆石
36、,要注意综合找矿与评价。橄榄石砂与超镁铁质岩有关,常与烙铁矿、尖晶石、钛铁矿共生,锆石砂常与钛铁矿、金红石、榍石、独居石、烧绿石、磷钇矿、铌铁矿共生,应注意综合回收利用。(2)生产玻璃的硅质原料最好用石英砂, 它无需破碎; 海砂品质优于湖砂,湖砂又优于河砂。砂的质量不同,用途也不同。平板玻璃用砂、瓶罐玻璃用砂的质量要求不同,价格相差也很大。玻璃用石英砂粒表面最好没有铁质薄膜,如有则需作擦洗试验,如能洗去则生产时将增加成本,如难以洗去矿山就有可能被否定。石英砂矿一般需水洗才能达到精矿要求,要确定一定的流程,并测定水洗含矿率。杂质中不能含有难选的金属矿物, 如山东荣成海砂含有极少量难以选出的烙尖晶
37、石,致使生产的玻璃有稀疏的小黑斑而使已勘探的矿山废弃。石英砂矿圈矿和计算储量,必须以未经淘洗的原矿的化学分析数据作为依据。石英砂矿需进行粒度分析与含泥量测定,玻璃原料对它们有严格的要求。生产平板玻璃的石英砂的粒径一般主体应为 0.1 毫米。石英砂矿需进行大体积质量测定,规格不小于 0.125 立方米。同时应测定其湿度与品位,分别求取湿砂体积质量与干砂体积质量。还需测定松散系数、自然安息角、砂矿密度与孔隙度,每个矿石类型取样 45 件。砂矿选矿如污染环境时要有排污措施,其费用在评价中应予考虑。运输条件要好,否则费用昂贵,有条件时砂矿可采用水力开采,管道运输的方案。滨海、滨湖砂矿要评估开采时海水、
38、湖水回灌对开采及对砂质量的影响,水下开采常用挖泥船。(3)标准砂须用天然石英砂,不能用石英砂岩和石英岩替代。各用途用砂的质量要求不同,价格相差也很大。八、附录玻璃用砂、铸型用砂、水泥配料用砂见“石英岩”和“砂岩”一节。脉石英一、性质脉石英是一种几乎全部是致密石英块体组成的脉状体,矿石由隐晶质石英组成,呈粒状结构、块状构造。颜色为白色、乳白色,油脂光泽,贝壳状断口,质地坚硬,硬度 7,密度 2. 65-2.66g/cm 3。 脉石英化学性质稳定,除氢氟酸外,不溶于水和任何酸,但能溶于碱性溶液。脉石英的化学成分主要为SiO2, 含量常高达 99%以上,其他成分如 A12 03 、Fe2 03 、S
39、O3,Cl - 等含量较少。二、用途1、作为高纯石英砂的原料。 高纯石英砂的高档产品可用于生产多晶硅和单晶硅,生产太阳能电池与半导体材料,是新能源(太阳能) 设备的重要原料,也是微电子技术器件、特种电光源、宇航、卫星、 光纤通汛等产品的原料。2、作为特种玻璃的原料。制高纯石英粉,用以制石英玻璃、人造压电石英,是生产光学玻璃与艺术玻璃的主要硅质原料。高纯石英粉与碳化硅制成的弹性陶瓷、在高温( 1600)时具有高弹性和延展性。3、脉石英矿体较小,矿石硬度较大,不宜作为一般的硅质原料使用。其二氧化硅含景一般高于石英砂、石英砂岩、石英岩,而三氧化二铁的含量较低,是制取高纯石英粉的原料。三、矿床类型脉石
40、英是由花岗岩浆或混合岩化的富硅热液充填于裂隙形成的,可分为花岗岩浆热液型矿床与混合岩化热液型矿床两类,如新疆哈密尾垭、湖北蕲春灵虬山,台湾屏东雾台山脉石英矿床。此外,在伟晶岩脉含大量的石英块体,如山西忻州伟晶岩石英脉矿。四、资源概况至 2013 年底,全国脉石英矿产累计查明资源储量共亿吨,包括基础储量亿吨。其中,玻璃用脉石英查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;冶金用脉石英查明资源储量亿吨,包括基础储量亿吨;水泥配料用脉石英亿吨。主要分布于海南、江西、安徽、四川、黑龙江、新疆等地。五、一般工业指标1、冶金用脉石英、玻璃用脉石英、水泥配料用脉石英见“石英岩”和“砂岩”一节。2、根据生产工艺对原料品
41、质要求及作多晶硅和单晶硅原料的实践经验,脉石英矿床地质勘查时可参考下表的有关要求。化学成分SiO2Fe2O3Al 2O3CaO其他杂质矿石品( %)质要求物理特性测定具抗爆性和热稳定性。还原性能好工业试验产品达到质量标准,经济可行开采技术条件可采厚度1m;夹石剔除厚度1m;平均剥采比1;底盘宽度不小于40m;边坡角视围岩与地形酌定;最低开采标高不低于当地侵蚀基准面以下 50m;爆破安全距离一般不小于 400m。采样时严防铁质等混入。六、矿床实例矿山名称山东邹县脉石英矿新疆哈密尾亚白山脉石英矿四川青川脉石英矿内蒙察右中旗白彦脑包硅石青海共和龙羊峡新村脉石英矿化学组分( %)开采技术条件SiOAl
42、 OFe O最小可夹石剔剥边品22323采坡采厚度除厚度级边工比角边界工业边界工业界业 96% 2%1m1m65 96% 2% %2m1m50:1-60 一 99%类二 98%类三 96%类 % % % % %98%98%97%CaO %, P2O5 %七、综合评价与评估要求(1)石英脉中有时伴生有萤石、重晶石及其他有用矿物,特别是金、银、铜、钨和锡,注意综合评价。(2)脉石英含硅量虽高,但不是都能达到高纯石英粉原料品质指标要求的,一般需要通过提纯才能达到高纯硅现代化生产标准。确定工业指标时必须有工业试验结果,证明其开发确实可行。因为矿体规模小,开采条件对投资决策影响很大。(3)由于粉石英在开
43、采和加工的技术经济条件上优于脉石英,勘查与投资决策时,要关注粉石英在工业上替代脉石英的可能性。八、附录见“石英岩”和“砂岩”一节。粉石英一、性质粉石英又称风化硅土、 高硅土,是一种硅质石灰岩或泥质硅质岩的风化残积物(钙质淋失之后残留下极细的石英微粒),以不含硅藻残骸而与硅藻土相区別。粉石英是一种天然产出的几乎全部(98%-99%)是由 5 - 50微米粒度的石英微粒组成的土状(个别可能有石状的物质,其中Si0 2 96%-98%,(Fe2 03+ Fe0)%,水洗后二氧化硅可提高到99%以上,淘洗率30%-90%,不需破碎与研磨即可获得高纯超细Si0 2 96%,-320 目)的石英。粉石英块
44、体色白、淡黄白至灰白,将其置水中或干燥后能自然崩解成天然的细度,饱和吸水率37%,无可塑性和黏性,密度 -2.66g/cm3 ,视密度1.00 g/cm3, 折射率 , 透明 , 热稳定性与化学稳定性强,熔点1770-1790 。二、用途1、由于粉石英具有天然的极细粒度、含杂质少、耐磨、增强等特性,是性能很好的填料。橡胶和塑料中起到很好的增强作用,在涂料和油漆行业中能提高涂料、油漆的平滑性和耐久性。2、粉石英在玻璃工业中,特别是制作特种玻璃如光学玻璃、特种器皿玻璃种也有较好的用途,但在平板玻璃生产中,由于粒度太细、熔融困难而受限制。3、粉石英在陶瓷中应用较广、用量较大。在电瓷生产配方中粉石英的
45、用量可达20%,且能使瓷胚烧成温度降低、瓷质强度和绝缘性能较高。4、粉石英还可以用于耐火制品、结晶硅等生产。三、矿床类型世界上最早用 tripoli这一术语命名的是美国密苏里州塞尼卡粉石英矿床。中国粉石英矿床发现和开发于20 世纪 80 年代,矿床类型为风化残积型矿床,矿体呈面状分布于下二叠统、石炭统和上泥盆统的出露部位。如江西宜春樟树、湖南浏阳金刚镇凤形坡粉石英矿床。四、资源概况至 2013 年底,全国粉石英矿产累计查明资源储量共亿吨,其中基础储量亿吨。分布于重庆、江西、广西、青海、福建。五、一般工业指标粉石英矿床地质勘查一般参考工业指标如下表。SiOFe OAl O可采厚度夹石剔除品位22323剥采比(%)(%)( %)(m)厚度( m)边界品位 9621:1工业品位 97备注:本表工业指标视用途可作适当调整,作熔剂和有色玻璃可降至SiO290%。六、矿床实例矿床品位SiO2Al 2
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