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我国高纯石英资源勘查开发现状及思考
1
作者 张亮 朱黎宽 +3 位作者 李建国 谭秀民 万会 庞大卫 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期8-17,共10页
高纯石英资源是一种重要的关键非金属资源和战略新兴产业的关键基础材料,在光伏、半导体、光纤等领域应用广泛,需求旺盛。我国是全球最大的高纯石英消费国,但我国高纯石英资源稀缺,原料矿石对外总体依存度高,亟需通过国内资源地质找矿... 高纯石英资源是一种重要的关键非金属资源和战略新兴产业的关键基础材料,在光伏、半导体、光纤等领域应用广泛,需求旺盛。我国是全球最大的高纯石英消费国,但我国高纯石英资源稀缺,原料矿石对外总体依存度高,亟需通过国内资源地质找矿和勘查工作,保障资源安全供给。我国高纯石英资源找矿勘查工作起步相对较晚,且地质勘查评价工作仍需不断完善。通过系统总结近年来我国高纯石英资源地质找矿和勘查开发现状,结合国内高纯石英供需情况和加工技术特点分析得出:(1)国内高纯石英资源地质找矿取得系列进展,目前找矿突破的主要资源类型为花岗伟晶岩型和脉石英型,伟晶岩型资源主要分布在新疆阿尔泰、河南东秦岭等地区,脉石英型资源主要分布在陕西、安徽、四川、山东等地区,稳定的高品质资源有望实现突破。(2)国内高纯石英选矿提纯加工技术发展快,企业已形成了较为成熟的提纯加工和材料制备技术,但能够规模化稳定生产高品质石英砂的企业相对较少,选矿提纯加工技术在地质勘查阶段应用评价较少。(3)制约高纯石英资源找矿勘查技术问题包括:高效野外快速识别技术和适用勘查方法组合缺乏,找矿勘查效率低;合理的一般矿床工业指标体系仍未建立,制约资源量估算和矿体圈定;地质勘查过程中合理开展选冶提纯试验和技术经济评价工作困难;地质勘查无标准可依,严重制约地质勘查和矿政管理工作。针对高纯石英资源特点和找矿勘查存在问题,从高效勘查方法研发、矿床一般工业指标制定、选矿提纯加工技术研发、地质勘查规范编制等方面提出相应对策建议,以期进一步提升我国高纯石英资源勘查工作质量。 展开更多
关键词 高纯石英 市场现状 地质勘查 工业指标 勘查技术
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关于高纯石英原料矿石地质学评价方法的探讨 被引量：14
2
作者 张亮 刘磊 +2 位作者 朱黎宽 王红杰 原垭斌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1311-1326,共16页
高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出:(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶... 高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出:(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶岩(包括不含暗色矿物的伟晶状花岗岩)、脉石英以及水晶,岩浆演化晚期的伟晶状花岗岩-伟晶岩早期阶段的NYF型花岗伟晶岩结晶形成的石英纯度更高,后期适当的变形变质作用更有利于高纯石英矿床的形成。高纯石英原料矿石中石英矿物呈现无色透明至半透明,矿物构造裂隙少,伟晶岩型矿石矿物组成通常为石英、钠长石、条纹长石、白云母等,黑云母等暗色矿物含量极少,基本不见锂辉石、独居石等稀有金属矿物和电气石、萤石等含挥发分矿物。(2)影响高纯石英的主要地质因素包括脉石矿物及晶界杂质、包裹体、晶格杂质等。其中包裹体类型、数量和尺寸是包裹体评价的关键指标,天然石英矿物中的气液两相包裹体、矿物包裹体和<10μm包裹体应尽量少;Al和Ti是晶格杂质元素评价标志性元素,通常要求天然石英矿物中Al<50×10-6和Ti<10×10-6。(3)建议按照手标本特征-石英矿物特征-石英中包裹体特征-晶格元素赋存状态及含量的顺序,从宏观到微观,综合借助光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、阴极荧光光谱分析系统(SEM-CL)、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)等开展地质学评价和研究工作。 展开更多
关键词 高纯石英 矿石特征 包裹体 晶格杂质元素 评价方法
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东秦岭伟晶岩型高纯石英矿地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究:对高纯石英找矿方向的探讨 被引量：9
3
作者 赵海波 王红杰 +2 位作者 张勇 马驰 朱黎宽 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-56,共15页
[研究目的]高纯石英是战略性新兴产业的关键基础材料,是世界稀缺的战略性矿产资源。目前美国以Spruce-Pine花岗伟晶岩作为原料生产的4N8及以上高端石英砂产品几乎垄断国际市场。东秦岭4N级伟晶岩型高纯石英矿点的发现为研究高纯石英形... [研究目的]高纯石英是战略性新兴产业的关键基础材料,是世界稀缺的战略性矿产资源。目前美国以Spruce-Pine花岗伟晶岩作为原料生产的4N8及以上高端石英砂产品几乎垄断国际市场。东秦岭4N级伟晶岩型高纯石英矿点的发现为研究高纯石英形成机制、实现找矿突破和建立成矿模型提供了难得的机遇。[研究方法]通过对东秦岭新发现的伟晶岩型高纯石英矿点开展野外调查,并与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩开展岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素等方面的对比研究。[研究结果]东秦岭10号高纯石英矿形成于早泥盆世,锆石U-Pb年龄为(406.8±0.8)Ma,稍早于美国Spruce-Pine的高纯石英花岗伟晶岩形成时代。东秦岭高纯石英矿点伟晶岩与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩形成温度均为600℃左右。东秦岭高纯石英矿点伟晶岩与美国Spruce-Pine高纯石英矿床伟晶岩具有相似的岩石地球化学特征,表现I型花岗岩和高分异演化特征,源区物质来源既有下地壳,也有幔源物质。仅通过对东秦岭高纯石英矿点伟晶岩和灰池子花岗岩体空间关系、形成时代和岩石地球化学特征,是不足以完全反演源区特征及成岩成矿过程,对于东秦岭高纯石英矿点伟晶岩和灰池子花岗岩体是否存在同源演化仍需要进一步研究。[结论]东秦岭与美国Spruce-Pine高纯石英矿床在花岗岩类型、岩浆特征和形成温度等方面具有相似性,为进一步揭示高纯石英成矿地质背景和实现找矿突破提供理论依据。 展开更多
关键词 岩石地球化学 锆石U-PB HF同位素 高纯石英 伟晶岩 矿产勘查工程 东秦岭
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天然石英矿物微量元素赋存特征研究进展及对高纯石英找矿的指示 被引量：2
4
作者 赵海波 张倩 +5 位作者 张勇 王红杰 张飞 马驰 吕鹏瑞 朱黎宽 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期106-119,共14页
目前,中国4N8以上高纯石英高度依赖进口,高纯石英是保障中国芯片安全、光纤安全、光伏安全、高端器件安全的战略矿产。笔者通过国内外对石英的微量(杂质)元素分布特征研究相关的文献进行了梳理和总结,并结合近年来找矿勘查实践认识。研... 目前,中国4N8以上高纯石英高度依赖进口,高纯石英是保障中国芯片安全、光纤安全、光伏安全、高端器件安全的战略矿产。笔者通过国内外对石英的微量(杂质)元素分布特征研究相关的文献进行了梳理和总结,并结合近年来找矿勘查实践认识。研究发现,控制4N以上中高端高纯石英杂质元素的种类主要是类质同象,包括有B、Li、Al、Ge、Ti、Fe、Mn、K和P等元素。中国高纯石英找矿方向包括变质重结晶石英、钨锡矿床云英岩和石英脉、花岗伟晶岩石英、高分异演化花岗岩石英等,其中4N以上中高端高纯石英可能为非成矿花岗伟晶岩。高纯石英矿床形成的地质背景、物质组成、物质来源、控制因素等与成矿有关的理论,即建立高纯石英成矿模型,可能是中国高纯石英矿床的找矿勘查突破的基础。这些研究除了能够很好地指导高纯石英找矿,同时也是示踪钨、锡、铌、钽和锂等金属矿床岩浆-热液演化过程的关键。中国高纯石英地质勘查处于起步阶段,笔者总结近年攻关中国高纯石英找矿勘查理论和技术研究,以供同行参考。 展开更多
关键词 石英 杂质元素 高纯石英找矿
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甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据 被引量：2
5
作者 王红杰 白建科 +3 位作者 赵海波 程龙 朱黎宽 郭峰 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期376-389,共14页
甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花... 甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。 展开更多
关键词 埃达克质侵入岩 早古生代 俯冲作用 锆石U-PB年龄 甘肃北山 地质调查工程
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新疆哈密牛毛泉铁矿工艺矿物学研究
6
作者 郭理想 刘磊 +2 位作者 邵伟华 吕良 刘世博 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期232-239,共8页
以新疆哈密牛毛泉铁矿为研究对象,借助光学显微镜、化学分析、矿物自动图像分析系统(MLA)和电子探针(EPMA)等分析测试手段,对矿区岩矿样品开展了工艺矿物学研究,查明了矿石的物质组成及含量、结构构造、有价元素铁和钛的赋存状态及其原... 以新疆哈密牛毛泉铁矿为研究对象,借助光学显微镜、化学分析、矿物自动图像分析系统(MLA)和电子探针(EPMA)等分析测试手段,对矿区岩矿样品开展了工艺矿物学研究,查明了矿石的物质组成及含量、结构构造、有价元素铁和钛的赋存状态及其原生嵌布特征等内容,旨在为该矿中有价元素的综合回收利用提供支撑。研究结果表明,该矿石属基性岩浆岩型磁铁矿-钛铁矿矿石,原矿中主要有价元素为铁和钛,铁主要以磁铁矿形式存在,钛主要以钛铁矿形式存在。矿石中磁铁矿与钛铁矿密切共生,部分磁铁矿内部可见赤铁矿和黄铁矿。钛铁矿内部常包裹细粒榍石和金红石,此外还可见钛铁矿与褐铁矿共生。脉石矿物中斜长石、辉石和角闪石等与磁铁矿和钛铁矿共生关系密切,多呈接触共生和包含关系。基于上述工艺矿物学研究,推荐采用重-磁-浮选联合的选矿工艺流程用于有价元素铁、钛的综合回收。 展开更多
关键词 铁矿 钛矿 工艺矿物学 赋存状态 矿物自动图像分析系统(MLA) 电子探针(EPMA)
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电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定锆英砂选矿流程样品中8种主次成分
7
作者 刘闫 孙启亮 +3 位作者 张丽萍 倪文山 张宏丽 刘磊 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第6期858-866,共9页
锆英砂是一种难以分解的矿物,且其中Zr、Ti、Hf等元素易水解,准确分析其选矿流程样品中的元素含量对采选和评价锆矿资源具有指导作用。实验筛选出最优前处理方法,采用碳酸钠-硼酸熔融,稀盐酸-酒石酸溶液微热提取,优化了熔剂用量、熔融... 锆英砂是一种难以分解的矿物,且其中Zr、Ti、Hf等元素易水解,准确分析其选矿流程样品中的元素含量对采选和评价锆矿资源具有指导作用。实验筛选出最优前处理方法,采用碳酸钠-硼酸熔融,稀盐酸-酒石酸溶液微热提取,优化了熔剂用量、熔融时间、熔融温度等实验条件,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定锆英砂选矿流程样品中Zr、Ti、Hf、Fe、Mn、Sn、Ba、Al的分析方法。采用基体匹配法克服了测试过程中的基体干扰,优选了Zr 339.198 nm、Ti 336.121 nm、Hf 277.336 nm、Fe 259.940 nm、Mn 257.610 nm、Sn 189.989 nm、Ba 233.527 nm、Al 396.152 nm为分析谱线。实验结果表明,各元素校准曲线的相关系数在0.9993~0.9999,方法检出限为0.0008~0.011μg/g,测定下限为0.003~0.034μg/g。按照实验方法对GBW07156、GBW07157中Zr、Ti、Hf、Fe、Mn、Sn、Ba、Al进行准确度与精密度考察,得出相对标准偏差(RSD,n=9)为0.56%~3.4%,加标回收率为95.0%~104%。同时对锆英砂选矿流程样品进行分析,相对标准偏差(RSD,n=9)为0.94%~3.2%,加标回收率在95.0%~105%。经与其他测定方法比对,结果表明,方法可实现Zr、Ti、Hf、Fe、Mn、Sn、Ba、Al共8种元素的准确测定,可为评价锆英砂选矿流程样品提供理论依据。 展开更多
关键词 锆英砂 碳酸钠 硼砂 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)
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