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高纯石英原料的理想源岩

文章作者:高纯石英厂家 发布时间:2022-11-05 10:35:11 浏览次数:0

  岩浆岩、沉积岩、变质岩以及热液脉体中都可能含有石英,不同地质成因岩石中石英的量和质不尽相同,提纯工艺和难度千差万别,工业用途也大相径庭。下面就为您介绍高纯石英原料的理想源岩。

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  (1)岩浆岩

  中酸性岩浆岩如花岗岩、闪长岩、流纹岩等是主要的富石英岩石,含有大量的石英。但是由于其他造岩矿物如长石、角闪石、云母等常与石英嵌布在一起,并不是很好的石英源岩。在实际生产中,常常选择白岗岩、伟晶岩和热液脉体作为提取石英原料的源岩,因为它们主要由石英组成,杂质矿物相对较少,便于分离和提纯。

  例如,矽比科公司(原美国尤尼明公司)生产的IOTA型高纯石英加工自美国北卡罗来纳州西部Spruce Pine的白岗岩(主要由浅色矿物组成,平均粒度约1.3cm)。张晔和陈培荣对比了美国SprucePine地区与新疆阿尔泰地区出露的伟晶岩,结果表明阿尔泰地区出露的部分伟晶岩的地球化学特征可与Spruce Pine地区的伟晶岩对比(如大离子亲石元素Sr和Ba含量高,高场强元素和稀土元素含量低等),并推测这些伟晶岩可能源于花岗质岩浆经熔体-蒸汽高度分异作用产生的流体,因而晶出石英的杂质元素含量相对较低,据此为阿尔泰地区部分伟晶岩具有产出高纯石英的潜力。

  (2)变质岩

  变质岩中包含众多含石英岩类,如糜棱岩、角闪岩、片麻岩、麻粒岩等。不过,这些岩石的中石英晶体的粒度大多是细粒的,并与其他造岩矿物紧密嵌布,并不是理想的石英原料。对于变质岩,常选择全岩SiO2含量较高,几乎由石英组成的岩石,如变质石英岩、部分的硅质板岩以及经变质作用分异的石英脉等。这些岩石或是经历了变质作用的改造,使部分原有的杂质元素迁移,从而提高了石英的纯度(如变质石英岩和硅质板岩);或是由杂质元素少的变质流体结晶形成(如变质脉体)。

  例如,Müller et al研究了挪威北部蓝晶石石英岩,分析发现石英中的杂质元素含量低、流体包裹体缺乏、石英与其他矿物的颗粒边界多为平直面等优点。结合区域地质背景,作者推测退变质作用影响了石英原有微量元素组成。在退变质过程中,石英发生了晶格恢复,伴随着颗粒边界区缩小、晶界迁移的过程,这有利于愈合石英的晶格缺陷,将晶格中的杂质元素(如Al、Ti等)驱逐到颗粒边界或/和浓缩到包裹体中。

  (3)沉积岩

  沉积岩是工业上二氧化硅原材料的主要供给岩石。在沉积岩中,相对较纯的含石英岩石包括沉积成因的石英砂和石英岩。沉积成因的石英砂通常形成于外动力地质作用强烈的环境,如风化强烈区域和海滩淘洗强烈地区;沉积成因的石英岩的化学纯度高,隐晶质和/或无定形的二氧化硅胶结物含量有所提升。

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  除了上述提到的以石英为主要矿物组成的高纯石英原料岩石外,仍需对其他含石英岩石及其石英进行研究,综合评价其能否成为生产高纯石英的原料。这将有益于高纯石英原料的可持续供给。不同地质环境形成的相对纯净的石英,其化学纯度和杂质元素不尽相同,因此它们首选应用领域有差别。

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