中国粉体网讯 粉石英矿是一种天然产出的粉状石英矿物,是由微晶质的石英岩风化形成的一种新型硅原料。与传统硅质岩如脉石英、石英岩、石英砂岩和水晶等相比,粉石英矿具有颗粒细、易加工、用途广等特点,在陶瓷、环氧绝缘封装材料、电瓷、涂料、塑料橡胶填料以及耐火材料等领域应用率很高。被称之为“一种平常矿物的不平常矿种”。
我国粉石英的矿床类型
我国粉石英矿主要是由硅质母岩风化解体而成的沉积风化型矿床。硅质岩具有较好的抗风化能力,使之在表生作用下几乎不发生物质组分的变化。但在特殊的地质构造条件下,在温湿的古气候、地形平缓古地理等因素作用下,促使硅质岩不断碎裂解体,并在水力作用下将杂质带走,最终形成颗粒微细、纯度较高的粉石英矿床。
粉石英矿床地质特征
粉石英兼有沉积矿床和风化矿床的特征,矿体形态与一般风化残积矿床相似,矿体呈简单的“帽状”、层状、似层状或带状。与石英岩和石英砂岩相比,该类矿床分布不多,规模一般不大。其主要优点是通常自然白度高,天然疏松多孔,容易超细粉碎加工,可作为陶瓷原料,如果w(SiO2)达标,可加工w(SiO2))99%~99.9%的硅微粉等浅色矿物填料。其缺点是缺少天然块度和粒度,在许多w(SiO2))99%±产品的应用中受限。
我国粉石英资源分布
中国勘探发现的粉石英矿并不多,粉石英的储量仍然有限。已探明的粉石英矿床分布以南方为主,集中于重庆、江西、贵州、广西、福建、青海、湖南等地。
中国主要粉石英矿及分类
注:储量数据来源于全国地质资料馆
根据全国矿业权人勘查开采信息公示系统显示,江西是国内重点勘查省份。
2018-2019年度粉石英矿重点勘查项目
粉石英的应用概况
粉石英具有一系列优良的物理化学性质,并且具有颗粒细、纯度高、易加工等特点。郑水林等将物理洗选后的精矿与铵盐固体粉末混合煅烧,使粉石英中的杂质转化为水溶性铵盐,然后将煅烧产物洗涤浸出,干燥获得高纯粉石英。杂质总含量可降低至小于100ppm,Fe含量降低至小于0.5ppm,SiO2含量达到99.99%以上。
郑水林等公开发明专利:天然粉石英的提纯方法、高纯粉石英和石英制品
经过超细、分级、提纯和改性等深加工后,可获得超细、高纯、活性石英微粉系列产品。在陶瓷、玻纤、耐火材料、保温材料、精密铸造、橡胶、塑料填料以及绝缘材料等领域已得到广泛的应用。目前国内粉石英总产量的约70%用于陶瓷行业。
随着国民经济和科学技术的飞速发展,粉石英也开始应用于高新技术产业领域,如半导体封装材料、原子能、光纤通讯电缆材料以及航空航天、国防科技尖端设备等诸多方面。如旦辉等以价格低廉天然优质粉石英矿物为基本原料,采用改进溶胶一凝胶技术,盐酸和硅酸钠溶液共滴加的方式,制备高纯球形纳米SiO2粉体材料;段树桐等以重庆某地粉石英为原料,经过“破碎—-筛分一擦洗一分级一脱泥一磁选一深度提纯”选矿工艺处理后,获得的最终精砂及细砂产品Fe203含量降至30ppm以下,SiO2含量提高至99.50%以上,可满足制备玻璃及电工电子行业高档产品原料的化学指标;获得的中间产品一分级尾泥可作为普通玻纤原料。
小结
粉石英储量有限,但应用广泛。对粉石英的分布、矿床成因、成矿地质条件、矿床地质特征等展开分析,同时探索粉石英深度提纯和综合利用的关键技术,使其最终产品附加值提高,最终产品可在不同行业得到广泛应用。
参考资料:
李鹏飞.非金属矿物资源:粉石英的矿床地质特征
汪灵.石英的矿床工业类型与应用特点
王勐等.粉石英的成矿机理
张宇平.粉石英制取电子级结晶型硅微粉的研究
(中国粉体网编辑整理/三昧)
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