【洗砂厂】高纯石英砂的原料该如何确定？

在洗砂厂中，要想生产出高纯石英砂，就需要选择合适的原料，那么高纯石英砂的原料该如何确定呢？

不同地质成因形成的石英矿有明显差异。矿物成分、嵌布粒度特征、晶体结构和晶格杂质、杂质元素的化学成分和产状等直接影响矿石原料的质量。

一、化学成分

化学成分是石英原料中元素的集中体现。原矿中杂质元素的含量对高纯石英砂的质量有关键影响，决定了产品的经济价值和应用领域。

例如，石英玻璃是高纯石英砂的主要产品之一，其性能指标在一定程度上取决于熔炼工艺。化学纯度只与原料的纯度有关。如果Al、B、P、碱金属元素和关键过渡金属元素的含量超过要求，会影响熔体粘度，造成制品失透、高温变形、软化点低、失光等缺陷。

在对高纯石英制品性能有害的微量元素中，影响较大的12种元素是A1、B、CA、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na和Ni。弄清这些有害元素的赋存类型和具体存在形式，对于了解原料性质和选矿提纯工艺设计具有重要意义。

二、矿物成分

石英原料中的脉石矿物是由化学成分中含有有害杂质元素的独立矿物组成，特别是一些碱金属元素和A1元素含量较高的硅铝酸盐矿物（如白云石），是杂质元素的主要载体矿物。这些矿物的种类、含量和粒度对石英原料的质量有严重的影响。

长石和云母是石英原料中最常见的脉石矿物，其他脉石矿物则与矿石类型有关。

石英岩中有锆石、电气石、方解石、黄铁矿、褐铁矿、石榴石等脉石矿物；

蛋白石、玉髓、电气石、磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、铁白云石和金红石是石英砂岩中常见的胶结物；

脉石英中含有典型的热液矿物，如萤石和铁矿物。

三、嵌布粒度特征

不同类型石英材料的嵌布粒度特征存在明显差异，这与矿床的成因密切相关。

如脉石英的浸染粒度主要受成矿环境和岩浆活动的影响，常与白云母等铝硅酸盐矿物伴生。这些矿物的浸染粒度直接影响石英单体的离解度。当破碎粒度小于后期石英脉宽时，脉石矿物可从共生体中解离出来。

成岩作用和变质作用的强度越大，石英与其他矿物的粒度差异越明显。与白云母等脉石矿物的共生类型逐渐由邻接型向裂隙型甚至包裹体型转变，越不易解离。

在石英晶体生长过程中，残留的热液成分或副矿物易混入形成包裹体。高压变质作用也可能导致子矿物包裹体（如金红石）的溶解。

包裹体可以提供丰富的成矿信息，如共生关联、流体温度和化学成分等。包裹体的分布、相态、温度和化学成分可以区分不同成因的石英。

四、晶格杂质

除脉石矿物和包裹体外，少量杂质元素以同晶形式存在于石英晶体中，在石英原料中形成晶格杂质。

目前高纯石英选矿工艺中，晶格杂质很难去除，这决定了原料提纯潜力的极限。

五、晶体结构

α-石英（低温石英）是地壳中分布最广的矿物之一，广泛存在于岩浆岩、沉积岩和变质岩中。α-石英的晶体结构属于立方晶系，在常压和573℃以下的温度下能稳定存在。它几乎是高纯度石英矿物的唯一来源。

六、热效应特性

石英的热学性质是晶体结构、化学成分和夹杂物特性在温度和压力变化过程中的具体表现。对石英原料进行热分析，不仅有利于鉴定矿物学特征，而且对后期加工也有重要意义。