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1、 东 源 县 方 圆 石 英 砂 有 限 公 司 DongYuan FangYuan quartz sand Co.,Ltd 广东河源市东源县柳城镇 联系人：张海兵18948774246 一、硅石矿床类型及其分布 硅石是硅质原料的统称，有石英砂岩、石英岩、脉石英、交代硅质角岩和石英砂等。 我国硅质原料矿床主要类型及矿床实例，见表1。 我国硅质原料矿产矿石化学成分，见表2、表3、表4、表5。矿物组成见表6、表7。 表1 硅质原料矿床类型及矿床实例 矿床类型 主要矿石类型 矿 石 特 征 成矿时代 矿床实例 沉积——
2、变质矿床 石英岩 矿石呈乳白色，致密坚硬，块状，油脂光泽，半透明，性脆，粒状构造。矿石成分简单，石英占96~98%，胶结物为硅质；矿石的化学成分：SiO2>98%，Al2O3<1%,Fe2O3<0.1 元古代 辽宁庄河石英岩矿床、安徽凤阳石英岩矿床等 海相沉积矿床 石英砂岩、石英岩、石英砂 矿石为白或灰白中细粒石英砂岩、石英岩或石英砂。颗粒多在0.2～0.4mm间。化学成分：SiO2>97%，Al2O30.32～0.60%，Fe2O3<0.1。石英砂的成分变化复杂 震旦纪、泥盆纪、第四纪 昆明白眉村震旦系石英砂岩矿床、河北滦县雷庄震旦系石英砂岩矿床、苏州清明山泥盆系石英砂岩矿
3、床等 陆相沉积矿床 泥质石英砂岩、泥质石英砂、石英砂等 矿石成分复杂，都含少量长石，胶结物多为泥质，含铁较高，矿石结构松散，有害杂质多 中生代、新生代 （第三纪、第四纪） 江苏宿迁白马涧第三系石英砂岩矿床、内蒙古通辽甘旗卡第四系石英砂矿等 脉石英——伟晶岩型矿床 脉石英、 硅质岩 矿石成分单一，SiO2含量一般在99%以上，矿床规模一般不大，产状陡 太古代、中生代 湖北蕲春灵虬山脉石英矿床、新疆尾亚白山伟晶岩型脉石英矿床等 表2 海相沉积石英岩、石英砂岩矿石化学成分 矿区名称 成 矿 时 代 矿石类型 化 学 成 分 % SiO2
4、Al2O3 Fe2O3 Cao MgO TiO2 Cr2O2 K2O Na2O FeO 辽宁本溪 小平顶山 震旦纪 石英砂岩 石英岩 99.45 0.56 0.063 0.03～0.05 0.06 0.03 <2ppm 0.09 0.10 0.014 辽宁凌源 魏 杖 子 震旦纪 石 英 （砂）岩 97.58 0.97 0.077 （续表2） 矿区名称 成 矿 时 代 矿石类型 化 学 成 分 % SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cao MgO
5、 TiO2 Cr2O2 K2O Na2O FeO 河北滦县 雷 庄 震旦纪 石 英 （砂）岩 98．63 0．65 0．098 河南洛阳 方 山 震旦纪 石 英 （砂）岩 97．52 1．32 0．12 青海大道 窑 沟 震旦纪 石 英 岩 99．05 0．41 0．139 <0.07 0.02～0.08 0.02∽0.08 0.00 <0.01 <0.01 云南昆明 白 眉 村 震旦纪 石英砂岩 97．8
6、7 <1 0.171 0.03～0.20 0.10～0.20 山东沂南 蛮 山 寒武纪 石英砂岩 98.42 0.84 0.09 0.14 0.17 0.052 8ppm 0.18 0.07 江苏苏州 清 明 山 泥盆纪 石英砂岩 98.30 0.86 0.16 0.049 微量 贵州凯里 万 潮 泥盆纪 石英砂岩 98.03 1.04 0.08 0.89 0.001 湖 北 大 军 山 泥盆纪 石英砂岩
7、 98.03 0.60 0.24 0.08 湖南湘潭 雷 子 排 泥盆纪 石英砂岩 97.43 0.97 0.20 陕西汉中 老 鹰 岩 泥盆纪 石 英 岩 98.76 0.50 0.07 0.07 微量 淅江长兴 范 湾 泥盆纪 石英砂岩 97.46 1.32 0.14 0.09 0.04 0.14 ～ 0.17 0.13 ～ 表3 伟晶岩、脉石英、变质石英矿床矿石化学成分 矿区名称 成 矿 时 代
8、 矿石类型 化 学 成 分 % SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cao MgO TiO2 Cr2O2 K2O Na2O SO3 湖北靳春 灵 虬 山 太古代 脉 石 英 99.00 0.25 0.02 0.08 0.02 <10ppm <4ppm 0.11 0.07 30ppm 四川峨边 全 河 前寒 武纪 变 质 石 英 岩 98.06 0.14 0.19 0.50 0.07 0.05 5ppm 0.03 30ppm 新疆哈密 尾 亚 伟晶岩型 石英块体 97.
9、41～98.60 0.67～1.24 0.11 0.26 0.11 0.002 <0.002 <0.49 <0.02 表4 海相石英砂化学组分 矿 区 化 学 组 成 % Sio2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3 CaO MgO K2O Na2O 海南东方 97.40 0.88 0.11 0.08 ～ 0.14～0.61 0
10、31～0.48 海南儋县 98.63 0.30 0.14 0.11 <10ppm 0.06 0.03 0.03 0.11 广东新会 97.79 0.89 0.12 0.06 （续表4） 矿 区 化 学 组 成 % Sio2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3 CaO MgO K2O Na2O 广东碧里 96.60 0.88 0.05 0.06 0.30 0.79 广东湛江 98.84 0.10 4ppm 0.
11、09 0.27 0.06 0.02 广东湛江 97.42 0.69 0.12 0.20～0.25 0.33 0.05 <0.02 广西北海 98.44 0.29 0.12 0.09 3ppm 福建东山 97.44 1.32 0.15 0.07 0.02 0.05 0.57 0.06 山东旭口 93.50 3.40 0.15 0.05 0.68 0.20 0.03 2.30 表5 陆相石英砂化学组分（%） 矿 区 化 学 组 成 % S
12、iO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Mgo TiO2 Cr2O3 K2O Na2O 江西永修松峰湖砂 93.77 3.05 0.16 0.09 0.05 0.11 微量 1.54 ～ 甘肃兰州河湾河砂 89 4.2 0.54 江苏宿迁白马涧第三纪河成砂 83.35 9.29 1.03 0.59 0.36 0.07 微量 2.69 1.48 内蒙古四道泉河成石英砂 90.27 3.53 0.44 0.97 0.75 0.11 0.015 1.30 0.37 吉林郑家屯湖成
13、砂 90.04 4.52 0.33 0.12～0.53 0.08～0.42 <0.43 微量 1.66～2.44 0.74～1.00 内蒙古通辽甘旗卡湖成砂 90.00 5.16 0.31 2.38 1.03 辽宁彰武章午台湖成砂 89.70 5.19 0.34 0.22 0.11 0.08 微量 2.30 1.03 表6 我国海相石英砂矿的矿物组成 矿 区 矿 物 组 成 石英，% 长石 ，% 重矿物及黑色矿物 海南东方 >96 少量 微量钛铁矿、锆英石、电气石、
14、白钛矿、锐钛矿、独居石、磷钇矿、赤铁矿、红柱石 广东湛江乾塘 >98 未见 电气石、钛铁矿、锐铁矿、白钛矿、独居石、锆石、金红石、黄玉、蓝晶石、黄钛矿 广东阳江溪头 96.75 未见 电气石、钛铁矿、锐铁矿、白钛矿、独居石、金红石、磷钇矿、锆石 广西北海 >95 未见 钛铁矿、锆石、绿帘石、锡石、磁铁矿、锐钛矿 福建东山 97.70 2 钛铁矿、角闪石、电气石、白钛矿、磁铁矿、柘榴石、白云石、黑云母 山东旭日 87.62 9.73 角闪石、绿帘石、石榴石、电气石、锆石、金红石、黄玉、云母、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、铬尖晶石 表7 我国陆相石英砂矿
15、的矿物组成 矿 区 矿 物 组 成 石英，% 长石，% 岩眉，% 重矿物或黑色矿物 江西永修松峰 92 5 2 电气石、透闪石、石榴石、褐铁矿、云母 内蒙古通辽衙门营 69.19～75.95 16.86～23 6.60～7.63 石榴石、绿帘石、角闪石、黑云母、白云母、电气石、绿泥石、辉石 吉林郑家屯 88.86～92.19 2.77～4.09 4.33～5.99 石榴石、绿帘石、角闪石、电气石、钛铁矿、云母、锆石等 甘肃兰州河湾河砂 96～98 1～4 方解石、褐铁矿、赤铁矿、黑云母、电气石、锆石 江苏宿迁
16、白马涧 70～90 10～25 绿泥石、云母、金红石、赤铁矿、电气石、锆石 三、矿床的主要工业指标 矿床的主要工业指标见表8。 表8 硅石矿一般参考工业指标 矿 石 品 级 化学成分，% SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 其 他 硅砖用硅石 特 ≥98 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 耐火度1750℃ Ⅰ ≥97.5 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.5 耐火度1730℃ Ⅱ ≥96 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.0 耐火度1710℃ 硅铁用硅石 Ⅰ ≥97.5 ≤1.0 ≤0.3 P
17、2O5≤0.02 Ⅱ ≥96 ≤1.5 ≤1.0 P2O5≤0.03 熔剂用硅石 ≥90～95 ≤2～5 ≤1～3 ≤3.0 硅铝用硅石 ≥98.5 ≤0.5 结晶硅用硅石 ≥98～99 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 P2O5≤0.03 石英玻璃用硅石 ≥99.95 极微 极微 极微 P2O5极微 玻璃原料 用 硅 石 一类玻璃要求 >99 ≤0.5 ≤0.05 Cr2O3<0.001, TiO2<0.05 二类玻璃要求 >98 <1 <0.1 三类玻璃要求 >96 <2
18、 <0.2 建筑卫生、日用陶瓷用硅石 >98.5 Fe2O3+TiO2<0.5 无线电、陶瓷 用 硅 石 Ⅰ >99.5 <0.2 <0.01 <0.1 K2O+Na2O<0.1, MgO<0.1,烧矢量0.2 Ⅱ >98.5 <1.0 <0.05 <0.1 K2O+Na2O<0.2, MgO<0.1,烧矢量0.2 电瓷用硅石 >98.5 <0.15 注：可采厚度2m，夹石厚度1～2m。玻璃硅质原料要求可采厚度≥2m，夹石剔除厚度>
19、0.5～1m，平均剥采比≤0.5；储量计算最低开采标高的底盘宽度不小于40m；边坡角50°～55°（边坡高度>100mm），55°～60°（边坡高度<100m）；爆破安全距离一般不小于400m。石英矿床最低可采最度0.5～1m，夹石剔除厚度>0.5m，平均剥采比<1,边坡角30°。 四、矿石性质 硅石是硅质原料的统称，有石英砂岩、石英岩、脉石英、交代硅质角岩和石英砂等。矿物成分主要为石英（晶质SiO2）和玉髓（隐晶质SiO2）。为块状或粒状集合体，三方晶系，六方柱晶形。无色、灰褐、黑、紫、绿、粉红色。晶面玻璃光泽，断口油脂光泽，贝壳状断口。化学分子式为SiO2，有少量的Fe2O3
20、Al2O3、CaO、P2O5、MgO和有机物。纯质的脉石英和石英岩其SiO2含量可达98～99%，石英砂岩为95～97%。 硅石质地坚硬，莫氏硬度7，密度2.65g/cm3，有极佳的耐火性和耐酸性，熔点1730℃，熔融体冷却后变为石英玻璃，结晶体石英为水晶，具有透过紫外线光能力及压电性。 硅石可分为下列几种矿石： 1．石英砂岩：是石英与其他矿物颗粒被某种胶结物胶结起来的沉积岩。其特点是80%以上的碎屑都是石英和硅质碎屑，此外还有长石、燧石、高岭土、白云母杂于其中。颗粒呈浑圆状，表面光滑、干净，多为中——细状。胶结物常为硅质，有时常见钙质、铁质、泥质、锰质，其中以硅质胶结质量
21、最好，胶结物常为蛋白玉及玉髓。矿石一般呈白、灰白、浅红、浅黄色，硬度大，断面粗糙，透水性好。 2．石英岩：由石英砂岩受热变质重结晶作用而成。通常结晶颗粒间的胶结物已消失，矿物组成为石英，常含绿泥石、黑云母、白云母、硅线石、辉石、角闪石、绿帘石、石榴石、方解石、石墨及含铁矿物等。外表呈白色至灰白色。致密块状，其硬度及强度均很大。 3．硅质角砾岩：是硅质交代的一种岩石，矿石致密，呈细粒状，具有贝壳状断口，颜色多为灰色及黑色。 4．脉石英：矿物成分为石英，含少量长石、云母及其它矿物，致密块状，质纯呈白色，半透明，油脂光泽，贝壳状断口，结晶颗粒很大，SiO2含量高，加热时不易转化且发
22、生分裂而松散。 ５．石英砂：是比较纯的砂，呈白色或灰白色，带杂质时则呈浅红、浅褐黄或土色。砂粒是各种硅质岩石的碎粒。 ６．石英粉矿：是SiO2含量高达98%以上的天然高硅原料。 五、工艺特性及用途 １．工艺特性 决定硅石工业应用价值的工艺特性在于：硅石质地坚硬，莫氏硬度为７，有极佳的耐火性和耐酸性，熔点1730℃，熔体冷却后变为石英玻璃，结晶体为水晶，具有透过紫外线光能力及压电性。 ２．主要用途 （1）冶金工业：主要用于制造耐火材料——硅砖，冶炼硅质合金（硅铁、硅锰、硅铬）和作熔剂。质纯的可制结晶硅。结晶硅是生产单晶硅的主要原料，又可制硅铝和有机硅。
23、 （2）玻璃工业：硅石是制造玻璃的主要原料。硅石可作普通及光学玻璃，质纯者可熔炼成优质技术玻璃。耐火砖可作玻璃熔窑的窑衬。 （3）建筑工业：可作重要的建筑基石。碎石可作道路充填石及铁路道砟。砂与沥青混合可铺路，石英还可作硅酸盐水泥的校正材料。 （4）化学工业：硅石可制作各种硅化物和硅酸盐及硝酸盐，质佳者可作耐酸性的硫酸塔中的充填物。 （5）研磨业：石英岩和石英砂岩可制作磨石、油石、砂纸及碳酸硅等研磨材料；石英砂也多用来锯石料、磨光玻璃、磨金属制品及石器制品的表面，石英也用于琢磨珠宝。 （6）其它工业：可作搪瓷和陶瓷原料。质纯者广泛用于无线电工业、超声波技术及现代国
24、防和尖端技术，纯的石英岩具有旋光性和透过紫外线性能，可制造各种光学仪器和医疗用的石英灯等，也是制造金刚砂（碳化硅）的基本原料。细石英砂可作过滤用。 六、产品质量标准 １．玻璃工业对硅质原料的要求 普通玻璃是由包括石英砂、石英砂岩、石英岩、脉石英或其他含SiO2高的矿物与岩石和长石、白云石、石灰石、芒硝以及纯碱等原料，在高温下熔融成透明的玻璃液而制成的。由于生产方法和玻璃的用途不同，各国生产的玻璃成分有少量波动，如表9。 玻璃品种虽然很多，但成分大同小异。二氧化硅为其主要成分，其次有三氧化二铝、氧化镁、氧化钙和碱金属氧化物。在生产过程中从各种原料中带入的少量杂质，如氧化
25、铁、氧化钛等是有害组分。 二氧化硅SiO2是玻璃的主要组分，是玻璃的骨髓。玻璃的一系列优良性能，如透明度、机械强度、热稳定性、化学稳定性等均来自二氧化硅，它在一般玻璃中含量达到70%以上。 我国根据工业部门的要求，结合本国矿产资源的实际情况，对硅质原料的一般要求列入表10至表11。 石英砂粒度对制造玻璃的影响很大。一般认为砂的粒度为0.1～0.5mm最适宜。对石英砂粒度的要求，目前我国尚无统一标准，表12是一些国家对玻璃用石英砂的粒度要求。 表9 各国平板玻璃主要成分 国家与玻璃品种 化 学 组 分， % SiO2 A
26、l2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2R K2O SO2 美国普通窗玻璃 72.00 1.30 — 8.20 3.50 14.00 0.30 0.30 美国抛光平板玻璃 71.60 1.00 — 9.80 4.30 13.30 — 0.20 美国吸热玻璃 70.70 4.30 0.80 9.40 3.70 9.80 0.70 — 英国浮法玻璃 72.50 1.00 0.10 8.90 3.10 13.30 0.50 — 原联邦德国 72.00 0.30 0.05 13.70 — 13.30
27、 — 0.60 日 本 72.50 1.60 0.09 7.70 4.00 14.00 — — 原苏联 72.80 1.00 — 8.70 3.60 13.40 — 0.50 法 国 73.00 0.10 0.10 8.90 3.90 13.60 0.05 0.30 捷克斯洛伐克 72.40 0.97 0.07 8.20 3.60 0.25 14.20 0.30 西班牙 71.78 0.84 0.11 9.14 3.49 14.07 0.08 0.32 中 国* 72.07 2.33 0.
28、19 6.53 3.78 14.51 14.51 0.28 为17个大、中型平板玻璃厂的平均值。 表10 中国特种玻璃和工业技术玻璃及平板玻璃用硅质原料的化学成分 矿石品级 化 学 成 分， % 说 明 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 Cr2O3 1 >99 <0.5 <0.05 <0.05 10ppm 用于制造特种玻璃 2 >98 <1.0 <0.1 — — 用于制造工业技术玻璃 3 >96 <2.0 <0.20 — — 用于制造一般平板玻璃 4 >89 <6.
29、0 <0.35 — — 与商品级矿石掺合达到3级品以上质量要求时，方可适用 表11 中国器皿玻璃用硅质原料的化学成分要求 矿石品级 化 学 成 分， % 说 明 SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 1 2 3 >99 >96 >90 <1.0 <2.0 <4.0 <0.05 <0.10 <0.35 <10ppm — — 仪器器皿玻璃（不包括晶质玻璃）用 一般器皿玻璃和无色玻璃用 一般瓶罐玻璃用 表12 中国各主要玻璃厂对硅质原料质量要求 玻
30、璃厂名称 所用硅质原料矿区名称 质 量 要 求 品级 SiO2 % Al2O3 % Fe2O3 % 粒度 mm 秦皇岛玻璃厂 河北省雷庄甲山石英砂岩矿 97 0.20 0.80 0.1～0.75 上海耀华玻璃厂 江苏省苏州市胥口清明山石英砂岩矿 一级 二级 >98 >96 <1 <2 <0.1 <0.1 0.1～0.75 0.1～0.75 洛阳玻璃厂 河南省渑池县方山石英砂岩矿 特级 一级 二级 >98 >97 >96 <0.5 <1.0 <1.2 <0.5 <1.0 <1.5 0.1～0.75
31、 0.1～0.75 0.1～0.75 杭州玻璃厂 浙江省长兴县范湾石英砂岩矿 >96 <2 <0.2 0.1～0.75 昆明玻璃厂 云南省昆明市白眉村石英砂岩矿 99.10 0.33 0.08 0.1～0.75 内蒙古通辽玻璃厂 内蒙古自治区哲盟科尔沁左翼后旗甘旗卡硅砂矿 92 1.8～5.8 <0.35 <0.6 沈阳玻璃厂 内蒙古自治区衙门口营硅砂矿 89 <5.5 <0.4 0.1～0.75占85% 表13 一些国家对玻璃用石英砂的粒度要求 国 家 大粒度砂要求 小粒度砂要求 原苏联 >0.5mm <5% <0.1mm <8% 美 国 >0.59mm 不允许有 <0.1mm <15% 英 国 >1.17mm 不允许有 0.14mm <12% 比利时 >0.4mm <4% <0.12mm 4% 原民主德国 >1mm 不允许有
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