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行业资讯
中国高纯石英矿资源分布及开发现状
添加日期:2023-01-05    阅读:1051次

高纯石英是由水晶、脉石英、花岗伟晶岩等矿石作为原料经提纯后的一种矿产品,广泛应用于信息技术、高端制造、新能源等战略性新兴产业。能够提纯生产高纯石英的矿床称为高纯石英原料矿。

1、高纯石英原料类型

高纯石英原料的矿石类型非常广泛,有热液脉石英、白岗岩、伟晶岩型,花岗闪长岩的风化残积型矿石,以及长石云母矿尾矿、高岭土尾矿、金矿尾矿等尾矿型矿石。虽然矿石类型多样,但大部分高纯石英矿产于太古宙-元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中,受古生代-中生代花岗质岩浆活动控制,经历了长期而缓慢的变质过程,形成质量优异的高纯石英。

2、高纯石英原料矿产资源概况

目前,高纯石英原料矿床主要分布于美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、毛里塔尼亚、中国、加拿大等7个国家。据美国地质调查局统计数据,截至2019年底,全球高纯石英原料矿产资源约7300万t,其中,巴西是全球第一大资源量国,资源量为2111万t,矿石类型主要为天然水晶;美国是第二大资源量国,资源量为1822万t,矿石类型主要为花岗伟晶岩型石英。加拿大位列全球第三,资源量为1000万t,矿石类型主要为脉石英。

我国高纯石英原料矿以脉石英和水晶为主,资源量共计为685万t,其中水晶资源量仅为0.69万t。我国的高纯石英原料矿床主要分布在湖北蕲春(灵虬山脉石英矿(SiO2含量为99.35%)、江苏东海(SiO2含量为99.19%)、安徽旌德(版书乡龙川脉石英矿SiO2含量为99.01%)和太湖等地区,其中以江苏东海的水晶品质最为优越,但保有资源量已接近枯竭。另外在安徽凤阳、江苏新沂、新疆阿勒泰地区也有分布。

3、中国典型高纯石英矿

1)湖北省蕲春县灵虬山脉石英矿

灵虬山脉石英矿位于蕲春县西北约20km的横车镇,为热液脉石英型,由硅质热液侵入太古宙大别山群红安组的黑云母斜长片麻岩、花岗片麻岩和角闪岩而形成。

湖北省基本建设委员会401队于19711973年对矿床进行勘探,发现6条脉石英矿体,共提交脉石英储量387.4万吨。钻孔取样分析结果表明,矿石几乎全由石英组成,晶体粒径12mm,含微量黄铁矿、白云母、绢云母、绿泥石、辉钼矿等。矿石SiO2纯度>99.35%Al2O30.22%Fe2O30.02%

目前,湖北省蕲春县灵虬山石英矿持有矿床的采矿权,露天开采,其设计矿山规模为年采1.5万吨矿石。

2)安徽太湖县白石山脉石英矿

该矿床属变质热液型脉石英矿床,位于南大别高压—超高压变质带与宿松变质杂岩分界的太湖—马庙韧性剪切带内,其成矿受韧性剪切带及脆性断裂共同控制。

矿床特征:矿床分东西两个矿段,其中东矿段矿体长165m,宽7023m;西矿段矿体长140m,宽72m,矿石的矿物组成主要为石英,含量多数在98%99%以上,平均98.76%。部分矿石含有少量白云母、钾长石,含量在1%3%

该矿床脉石英矿石经浮选后SiO299.92%Al2O30.0074%Fe2O30.0017%,达到高纯石英的质量要求。

成矿模式:早期形成韧性剪切带,然后经历榴辉岩相、角闪岩相退变质作用,产生大量的SiO2溶液,经历北东向左型韧性剪切变形,这些含矿溶液受构造应力作用沿韧性剪切带运移,在脆韧性转换的部位岩性界面附近由于温压条件的变化,SiO2过饱和形成沉积,最终形成了白石山脉石英矿,在矿体形成后受到了北西向断裂构造的破坏。

3)山东临沂邵家峪脉石英矿

该矿床属岩浆热液型脉石英矿床,位于鲁西隆起脉石英成矿带,呈脉状赋存于傲徕山超单元松山单元弱片麻状二长花岗岩中。

矿床特征:发现脉石英矿体4余处,矿体多呈复合透镜状、脉状,常成群成组分布,规模较大的主矿体两侧可见近于平行分布的脉石英细脉;单矿体形态呈不规则的脉状或透镜状,部分呈囊状或串珠状,走向多为北西向或北东向,与区域构造线方向一致,倾角多为高角度70°~90°,脉宽为1~6m,长度一般501300m。矿石自然类型为含晶脉石英、乳白色脉石英。SiO2含量99.09%99.63%、平均99.28%Al2O3含量0.31%Fe2O3含量0.112%。区内脉石英成因为低温岩浆热液型。

成矿模式:新太古代吕梁期地壳物质熔融岩浆大面积上侵,形成富硅热液,为脉石英的形成提供了物质来源;同时伴有强烈的构造运动,形成北西走向的右行平移变形及北北东走向的左行构造裂隙,为区内富硅热液运移及脉石英的形成提供了运移通道及容矿空间,富硅热液在构造裂隙中运移、沉淀、在岩浆期后,因压力、温度骤降形成脉石英。

4、我国高纯石英矿开发建议

首先,在找矿方向上,应立足国内资源,大力加强对境内太古宙—元古宙变质岩系,特别是苏鲁—大别超高压变质带中纯度较高的玻璃用脉石英、伟晶岩、白岗岩的筛查梳理,加强地质调查和质量评价;同时,应关注花岗闪长岩、伟晶岩和高岭土矿开采后残留尾矿中的石英。在发现可用作高纯石英原料的矿石后,支持地勘单位和矿山企业及时跟进勘查,开展选矿实验,评估资源潜力,估算资源量。

其次,为保障新材料新能源等新型创新产业所需的高纯石英资源,我国应打破高纯石英砂进口渠道单一的境况,加大挪威、俄罗斯、澳大利亚等国高纯石英砂及产品的进口力度;此外,应支持鼓励国内矿山企业通过合作,开发毛里塔尼亚等国的高纯石英原料矿,拓展高纯石英的来源渠道,维护国家战略安全。

来源:石英石网

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