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    脉石英不是矿物学名称,而是由热液或变质作用形成、呈脉状产出、几乎由石英单矿物组成的岩石。石英含量可达99%以上,常含少量黄铁矿、镜铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿及长石、云母类矿物。岩石为白色、浅灰白色,油脂光泽,不等粒变晶结构,呈坚硬致密块状。

    脉石英主要产于花岗岩或与混合岩化有关的变质岩区,矿体呈脉状、透镜状,厚度从几米到几十米不等,长度可达数百米,多以单脉矿或多脉矿出现,规模以小型为主。由于天然脉石英的SiO2含量一般高于99%,故比较容易加工成SiO2含量高于99.9%的高纯石英砂。

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    中国部分脉石英矿床的地质特征(崔越昭,2008)

    作为加工高纯石英的原料之一,脉石英具有独特的物理、化学特性,特别是内在的晶体结构、晶体形状和晶格变化规律使其具有耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、抗磨、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。


    我国脉石英资源概况

    我国脉石英资源包括玻璃用脉石英、水泥配料用脉石英、冶金用脉石英。中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队的焦丽香重点研究了玻璃用脉石英资源情况。据统计,截至2017年底,玻璃用脉石英查明资源量9204.39万t,其中基础储量2038.52万t,资源量为7165.87万t。但其中能够提纯高纯石英高端产品的比例极低。我国玻璃用脉石英矿主要分布于江西、四川、安徽、新疆、黑龙江、陕西、浙江等地的变质岩区。

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    2017年全国玻璃用脉石英资源分布

    玻璃用脉石英以中小型为主,其中大型矿仅1处,中型矿12处,小型矿184处。中小型矿区数占99.49%,保有资源储量占84.52%。2008~2017年玻璃用脉石英资源储量总体呈增长态势。我国脉石英矿品位较高的代表性矿床:湖北省蕲春县灵虬山脉石英矿(SiO2含量为99.35%),江苏省东海县水晶矿区(石英脉)(SiO2含量为99.19%),安徽旌德县版书乡龙川脉石英矿(SiO2含量为99.01%)。

    我国脉石英资源开发利用现状


    据《全国矿产资源储量数据库》(2017年)统计,我国玻璃用脉石英矿地质工作程度一般,已有探明储量195处矿产地中,勘探83处(占42%),详查30处(占15%),普查82处(占42%)。目前,我国玻璃用脉石英矿近半数规模极小,大型矿极少。我国玻璃用脉石英百万吨以上的矿床19处,其中大型矿仅有1处。

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    玻璃用脉石英矿开发利用占比

    玻璃用脉石英矿开发利用程度较低,矿产地195处,仅有95处矿区开采,占总矿区数的48.22%;近期计划利用与推荐近期利用66处,占总矿区数的33.45%;停采矿区19处,占总矿区数的9.64%;闭坑矿区、基建区和未利用矿区占总矿区数的8.13%。开采矿区矿石保有资源储量3434.4万t,占总保有资源储量的37.88%;停采矿区矿石保有资源储量464.7万t,占总保有资源储量的5.11%。近期计划利用与推荐近期矿区矿石保有资源储量4088.8万t,占总保有资源储量的45.00%(注:数据源自2017年)。

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    玻璃用脉石英矿保有资源储量开发利用占比


    脉石英应用市场简析

    我国脉石英主要用于加工高纯石英砂,高纯石英砂是石英玻璃和石英坩埚的主要原料,其下游应用的领域主要分为三大块:光源照明、光伏行业、半导体及光纤制造。国内半导体行业起步较晚,根据我国半导体协会统计,目前我国90%的芯片依赖进口,且半导体设备自给程度不足5%,对应石英材料的国产化比例也极低。

    根据石英股份招股说明书,2012年国内石英玻璃市场规模53.16亿元,从需求结构来看,集成电路及分离元件占比23%(包含LED砷化镓、光伏领域的前端器件)、光纤及军工占比7.5%、硅单晶石英坩埚占比35%(主要是光伏)、电光源占比21%、其他类产品占14.5%。

    整体来看,由于国内石英制品需求结构集中在电光源、光伏等中低端领域,半导体石英材料的国产化拥有巨大空间。随着我国特种玻璃、信息技术等产业的快速发展,高纯石英原料的需求年增长率约为20%。脉石英作为高端石英制品的重要原料需求量将会增长。


    文章来源及参考资料:

    转载自:中国粉体网

    焦丽香.我国脉石英资源开发利用现状及供需分析.中国非金属矿工业导刊2019

    田青越.脉石英晶体化学特征及其与高纯石英提纯效果的关系.成都理工大学2017

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