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天然石英砂质量评价规范

2017-10-27 09:34:38 益达滤材石英砂 阅读

    天然石英 的首要成分为SiO2,属三方晶系,有 α?C石英 ,β?C石英 ,α?C鳞石英 ,β1?C鳞石英 ,β2?C鳞石英 ,α?C方石英 ,β?C方石英 ,柯石英 ,斯石英等同质多象变体。其间α?C石英在自然界分布极广,是许多火成岩、堆积岩和蜕变岩的首要造岩矿藏。α?C石英,又是花岗伟晶岩脉和大多数热液脉的首要矿藏成分。在伟晶岩脉晶洞和蜕变岩系中的石英脉内,α?C石英,能构成结晶无缺的晶体——水晶。 人类对石英 的知道和利用可谓由来已久,古人称水晶为“千年之冰”,将其作为饰品和宝藏。跟着工业技术的开展,石英 因具有优胜的性能在许多范畴得到了广泛使用。比方:水晶用来制造压电元件、石英 玻璃的质料等,使用于电子、光学材料等职业;石英砂是玻璃、陶瓷、铸造、耐火材料、冶金等职业的首要质料;石英粉是陶瓷、无碱玻璃纤维、电子塑封填料、耐火涂层、塑模涂层、高技术隐瓷等职业的首要质料。当然,不同粒度的石英在磨料、涂料等职业也得到了广泛的使用。 1.石英的地质产出类型 石英在各种地质条件下都有产出,具有工业价值的矿床有海相堆积的石英砂矿、湖相堆积石英砂矿、风成石英砂矿、蜕变成因的石英岩矿、热液成因的脉石英矿、岩浆分异构成的伟晶岩石英矿等。不同成因的石英质量不同,使用范畴也不同。不同类型的石英矿床的地质类型及使用范畴见表1。

表1 不同石英 矿床的石英质量及使用范畴

序 号 地质成因 分类 产出特征 T=I/Io (100%) KA1=Cal/C (100%) ∑Me (PPm) ∑Mc (PPm)

1 内生岩浆岩 伟晶岩 稀有金属矿 47 79 519 29

2 内生岩浆岩 伟晶岩 含水晶矿 69 75 499 12

3 内生岩浆岩 伟晶岩 含水晶矿 34 72 292 21

4 内生岩浆岩 热液矿床(脉) 乳白色脉石英 3 54 409 33

5 内生蜕变岩 伟晶岩 含云母玻璃状石英  41 65 228 15

6 内生蜕变岩 伟晶岩 颗粒(粒化)石英  66 55 220 14

7 内生蜕变岩 伟晶岩 颗粒(粒化)石英  68 53 215 12

8 内生蜕变岩 热液石英脉 颗粒(粒化)石英  65 16 91 8

9 内生蜕变岩 热液石英脉 通明石英  72 30 42

10 内生蜕变岩 热液石英脉 再结晶乳白色石英 15 41 78

11 内生蜕变岩 热液石英脉 再结晶石英  32 42 75 5

12 内生蜕变岩 热液石英 脉 水晶矿 72 38 71 4

13 外生堆积岩 热液石英 脉 石英 岩 12 40 970 47

14 外生堆积岩 再结晶石英 岩 石英 岩 33 48 600 81

15 外生堆积岩 砂 岩 6 41 9% 414

16 外生堆积岩 石英砂 3 43 4~3% 693

序 号 地质成因 分类 产出特征 用 途 产 地

1 内生岩浆岩 伟晶岩 稀有金属矿 光学玻璃 我国阿尔泰、芬兰、阿根廷

2 内生岩浆岩 伟晶岩 含水晶矿 压电水晶 江苏东海、马达加斯加、巴西

3 内生岩浆岩 伟晶岩 含水晶矿 熔炼石英  河北灵寿、安格拉

4 内生岩浆岩 热液矿床(脉) 乳白色脉石英  非均质熔炼石英

5 内生蜕变岩 伟晶岩 含云母玻璃状石英  通明石英玻璃 印度、乌拉尔

6 内生蜕变岩 伟晶岩 颗粒(粒化)石英  通明石英玻璃 乌拉尔

7 内生蜕变岩 伟晶岩 颗粒(粒化)石英  通明石英玻璃 中乌拉尔、印度

8 内生蜕变岩 热液石英脉 颗粒(粒化)石英 通明石英玻璃 乌拉尔

9 内生蜕变岩 热液石英脉 通明石英 通明石英玻璃 乌拉尔、中亚

10 内生蜕变岩 热液石英脉 再结晶乳白色石英

11 内生蜕变岩 热液石英脉 再结晶石英  熔练水晶 乌拉尔

12 内生蜕变岩 热液石英脉 水晶矿 压电水晶 马达加斯加、巴西

13 外生堆积岩 热液石英脉 石英岩 硅 铁

外生堆积岩 再结晶石英岩 石英岩 通明石英玻璃、 平板玻璃 乌拉尔、天山、安徽凤阳

15 外生堆积岩 砂 岩 玻璃、陶瓷 德国、巴西

16 外生堆积岩 石英砂 多组分光学玻璃、 平板玻璃、铸造 法国、比利时、海南文昌、福建东山

注:T-表明透光率、Kal-石英中的A1占原矿A1的百分数,Me-金属离子含量、Mc-上色离子含量 2.石英中的杂质类型 石英作为一种天然产出的矿藏质料,

    必定会与其它矿藏共生,即使是水晶,因受成矿环境的影响,其间也支有一些杂质。而以石英为质料的工业部门大都对石英中的杂质含量和种类有必定的目标要求。因此,研讨天然石英所含的杂质并将其有效地扫除是十分重要的。经过多年的研讨和实践,我们将天然石英所含杂质分为如下三类: 2.1矿藏杂质 这类杂质系指与石英共生或在石英晶体中尺度为0.1μm~10mm的固体包裹体,也可能是石英在蜕变条件下重结晶时所构成的异矿藏,存在于石英晶体中、结晶裂隙或晶面。 此类杂质首要有:长石、云母、电气石、黝帘石、绿帘石、石榴石、方解石、阳起石、金红石、磷灰石、榍石、黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿、滑石等,对玻璃工业而言,上述矿藏有些在调温时能释放出气体,有些熔融后能使玻璃上色。 2.2元素杂质 此类杂质系指在石英晶体中以离子方式存在的杂质,其间能替代Si-O四面体中的Si而参与结晶的称为结构杂质,如Al3+、Fe2+、Ti4+、Ge4+、B3+、P5+、As5+等,这些离子替代Si时伴有Na+、Li+、Ag+、Ca2+、K+、Cl-、F-等。而那些以机械混入、离子吸附或以单质包裹体构成存在于石英晶体的杂质称为非结构杂质,如Cu2+、Pb2+、Mn2+、Fe3+、Cr3+、Au、C等。 2.3气-液杂质 此类杂质系指以气体、液体或气液混合体构成存在于石英晶体中的杂质。其存在方式首要有: 均匀分布或沿解理纹外表分布的原生和次生气-液包裹体(0.1μm~10mm),其间所含物质首要有H2O、CO2、CO、CxHyOH、H2、H2S、SO2、HCl、Cl2、F2、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、F-、SO42-、HCO3-等; 以分子方式分布并溶解于石英结构中的分子杂质,如H2O、CO2、H2等;结构气体杂质,如≡Si-OH、≡Si-H等。

3.石英质料的分选和提纯 针对石英中所含的杂质不同,我们能够采纳不同的方法对其进行选矿提纯。见表2。 表2 石英质料的分选和提纯

杂质种类 分配原理 分选方法

矿藏杂质 依据矿藏的色彩、比重、磁性、 电导率、外表性质 光选、重选、磁选、 电选、浮选等

结构杂质 SiO2+HF→SiF4(H2SiF6)↑+H2O KAlSi3O8+HCl→KCl+AlCl3+SiO2nH2O CaCO3+HCl→CaCl2+CO2↑ SiO2nH2O+HF→SiF4↑H2O 酸洗、酸浸等

气液杂质 气体高温胀大及 α?C石英——→β?C石英(573℃) 石英的结构缺点能够成为扩散通道热破碎、氯化煅烧等

   经过以上剖析我们不难看出对必定的地质条件下构成的石英矿床,只需经过必要的手法检测出其间杂质的类别和赋存状态,不必做工业实验就能判别该石英能使用于哪些工业范畴,并可引荐其加工流程。天然石英是出产石英玻璃的质料,石英玻璃的质量是由天然石英的质量决议的。经过对天然石英中首要杂质即:矿藏杂质、元素杂质和气-液杂质研讨,能够协助我们在不做工业实验的前提下判别天然石英的质量从而断定其能束用于出产通明石英玻璃仍是其他产品。 4.结论 1)不同地质类型的石英质量不同,不同的地质效果对石英矿床的影响不同,对石英的质量也有不同程度的影响。这些要素决议了石英的使用范畴。 2)石英中的杂质首要以矿藏杂质、元素杂质、和气-液杂质的方式存在,依据不同杂质的不同性质可采用选矿、酸浸和脱气的方法予以扫除。 3)对必定的石英矿床,只需对其地质类型、石英中的杂质等要素进行剖析,就能够在不做工业实验的情况下对石英的质量进行评价,并引荐加工流程及产品的使用范畴。


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