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廣西北海天然石英砂礦產資源豐富，主要分布在合浦縣和鐵山港區(qū)，資源儲量超20億t。目前，該礦是我國超白玻璃用低鐵石英砂（水洗砂）的重要原料基地，由于產品質量好，已引起國內多家大型玻璃企業(yè)的關注。
廣西合浦天然石英砂礦的成因主要是由異地石英經(jīng)水流搬運在古河槽沉積形成，不同粒級樣品的SiO2純度普遍較高，平均SiO2含量為98.859%，礦物成分主要是石英，有少量白云母、燧石、金屬礦物和高嶺土等雜質礦物存在。該礦的特點是礦石粒度大小不一，差別較大，除了一定數(shù)量的石英砂外，還含有大量鵝卵石狀的礫石英。
成都理工大學王哲皓、汪靈等人以廣西合浦天然石英砂礦（含礫石英）為研究對象，系統(tǒng)研究了礦區(qū)代表性礦點不同粒級樣品的礦物材料學特征，包括化學成分、礦物組成、顯微結構和提純加工效果等，提出了礦石類型劃分的新方案，并對不同礦石類型工業(yè)應用潛力進行了分析，結果如下。
1、廣西合浦天然石英砂的礦石類型劃分
根據(jù)礦石粒度大小與物質來源、SiO2含量與提純加工效果及工業(yè)應用潛力，可將廣西合浦天然石英砂礦劃分為三種礦石類型：礫石礦（>2cm）、粗砂礦（2～0.43mm）和細砂礦（-0.43mm）。
 同一粒級不同樣品水洗砂的SiO2純度和雜質元素總量的差別并不是特別大，但雜質元素總量在礫石、粗砂和細砂等不同粒級樣品中依次成倍增長。
在酸浸提純后，不同粒級樣品的提純結果具有明顯差異，整體來看，礫石提純結果最好，粗砂次之，細砂最差，且原礦雜質含量越少，提純后SiO2純度越高，即在同一提純工藝條件下，礫石、粗砂和細砂的提純結果隨粒級降低而依次變差。造成這一現(xiàn)象的主要原因與原礦物質來源及其決定的雜質含量有關：礫石樣品的物質來源為脈石英，原礦雜質含量相對較少；細砂樣品的物質來源復雜，主要為花崗石風化產物，也有部分來源于脈石英在水流搬運過程中的破碎產物，因此，原礦雜質含量較多；粗砂樣品的物質來源特點是介于二者之間，即主要為脈石英，部分來源于花崗石風化產物，因此，原礦雜質含量也間于二者之間。
2、不同類型礦石應用潛力分析
由于不同類型礦石的SiO2含量與提純加工效果有顯著差異，這使得其在工業(yè)應用潛力上也有很大區(qū)別，具體分析如下所述。
（1）礫石礦（>2cm）
經(jīng)過簡單的破碎-篩分，原礦（水洗砂）的平均SiO2含量為99.981%，平均Fe含量≤30×10-6，平均Ti含量≤5×10-6，達到低鐵石英砂的化學成分要求，即Fe含量≤84×10-6，Ti含量≤300×10-6。
經(jīng)酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.995%（4N5），個別樣品氯化焙燒后SiO2純度可達到4N8，符合高純石英礦的純度標準，具有開發(fā)4N5高純石英中高端產品的潛力，但仍需進行包裹體含量的下游產品驗證才能確定其可行性。
因此，根據(jù)優(yōu)礦優(yōu)用、高效利用的原則，該礫石礦不宜用作超白玻璃用低鐵石英砂原料，而應在簡易篩分選礦后，將其單獨堆放，開展高純石英開發(fā)利用研究。
（2）粗砂礦（2～0.43mm）
經(jīng)過簡單的破碎-篩分，水洗砂的平均SiO2含量為99.936%，平均Fe含量≤52×10-6，平均Ti含量≤83×10-6，達到低鐵石英砂的化學成分要求，是加工超白玻璃用低鐵石英砂的主要原料。
經(jīng)酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.988%（3N8），由于堿金屬和堿土金屬及過渡金屬元素含量相對較低，具有開發(fā)集成電路用高端硅微粉等產品的潛力，但仍需進行放射性元素含量檢測才能確定其可行性。
（3）細砂礦（-0.43mm）
水洗砂的的平均SiO2含量為99.736%，平均Fe含量≤302×10-6，可用于生產w（TFe）≤0.05%或500×10-6的精制石英砂，又叫精砂。
經(jīng)酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.909%（3N），平均Fe含量≤218×10-6，仍達不到低鐵石英砂的化學成分要求。因此，細砂礦不能單獨生產低鐵石英砂（水洗砂），通過計算，其水洗砂若按不高于13%的比例與粗砂礦混配使用，混合料的平均Fe含量≤84×10-6、平均Ti含量≤143×10-6，可用作超白玻璃用低鐵石英砂原料。
目前，廣西合浦天然石英砂礦的主要開發(fā)產品是超白玻璃用低鐵石英砂（水洗砂），根據(jù)本研究工作結果，其礫石礦和粗砂礦還分別具有開發(fā)4N5高純石英中高端產品和集成電路用高端硅微粉等產品的潛力。
因此，為實現(xiàn)該礦的高值高效利用，應在篩分選礦后，將礫石礦、粗砂礦和細砂礦三種類型礦石分別堆積存放，加強對礫石礦與粗砂礦的高值化、高效化和綜合化開發(fā)應用研究，針對不同類型礦石開發(fā)不同應用的石英砂系列產品。
資料來源：《王哲皓,李文蘭,汪靈,等.廣西合浦天然石英砂礦的礦石類型及高純石英應用潛力分析[J/OL].中國礦業(yè),2025》，由【粉體技術網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！
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