上一期聊到,想做高純石英砂,必須要具備3個條件:有礦、有人、有錢。“礦”之所以排在第1位,是因為原礦是決定高純石英砂產品質量最重要、最關鍵的因素,沒有之一。
可是,到底什么樣的礦石適合做高純石英砂?世界那么大,難道真的只有美國尤尼明斯普魯斯番地區(Spruce Pine)的石英礦能做出來嗎?
很多人不信這個邪!于是,從馬達加斯加水晶,到南非、安哥拉、巴西、斯里蘭卡、印度以及國內湖北、江蘇、陜西等地的優質石英礦,不少業內人士花費大量精力、金錢和時間去尋找適合高純石英砂的原礦。
但由于缺乏對于石英地質成礦原因和變質機理的認知,無法對原礦進行科學的預判,只能運氣式地通過元素檢測和經驗積累來進行礦石的的選擇和試用,或者四處打聽尋找同行使用的礦石,甚至費盡心思想找來美國Unimin公司的原礦,結果可想而知。
事到如今,到底什么樣的礦石是適合做高純石英砂的原料?這個問題依然在困惑著我們很多的從業者。
Unimin公司高純度石英砂的中國代理石光集團楊軍指出,選擇高純石英砂原礦的原則是:
(1)選擇進入晶體結構中雜質最少的石英,因為在目前的高純石英礦物加工過程中,晶格雜質幾乎不能被除去,其含量高低決定了原料提純潛力的極限。
(2)選擇氣液包裹體少的石英,如水晶、花崗偉晶巖等,氣液包裹體的含量是影響石英玻璃諸多性能的決定性因素,也是高純石英除雜的重點和難點。
(3)石英儲量穩定,雜質含量變化用地球化學方法勘探并圈定。
在不同地質成因下形成的石英礦的礦物學特征存在明顯差異,在實際的分析測試中,化學成分、嵌布粒度、脈石礦物、包裹體和晶格雜質是高純石英原料評價的主要因素。吳逍等按對石英原料的影響程度從小到大分為a、b、c、d四個等級,得到高純石英原料的評價指標,其中脈石礦物的評價指標主要考察礦物種類,其含量與化學成分中SiO2指標呈負相關。
▼高純石英原原料的評價指標
注:d(Qtz)為高純石英原料中石英晶粒尺寸的平均值
當石英原料具有3個及以上指標達到a級時,可以推薦為高純石英原料。從產出的地質條件來看,相較于外生礦床,高純石英原料更容易產出于穩定地質條件的內生礦床,特別是巖漿高度結晶分異的花崗偉晶巖及其巖脈中。
原料評價與選擇是高純石英技術的基礎和前提,要想判定什么樣的礦石是適合做高純石英砂原料,必須搞清楚雜質元素、包裹體、羥基等雜質在石英礦石中的存在方式和賦予形態,并建立一套科學而簡易的礦石鑒定體系。
為此,業內人士必須加強高純石英礦物資源的礦物學、巖石學、礦床學研究,重點研究原料的化學成分、有用礦物(石英)、有害礦物、結構構造、石英包裹體等工藝礦物學特征,查明原料雜質分布及其賦存狀態及其對高純石英應用的影響與機理,為高純石英礦原料選擇和礦產資源探測提供科學依據。
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