一文了解粉石英矿产资源及应用领域

来源： 石英石网

粉石英是一种颗粒极细、二氧化硅含量很高的天然粉状石英，与传统的硅质岩相比，粉石英矿具有粒度细、结构松散、易加工的特点，常作为天然的粉末硅质材料广泛应用于电工绝缘、防水防腐蚀、精密熔模铸造、橡胶、塑料、油漆体质颜料及新型建筑材料等领域。

粉石英的物化特性

粉石英的化学成分依产地而异。一般SiO2含量都在98%以上，杂质有Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等。采用一定提纯工艺，其SiO2含量可达99.95%，Fe2O3可降至0.001%。

电镜下观察表明，粉石英为碎屑状风化产物，其主晶相为α石英，一般由几颗至十几颗微晶石英镶嵌组成等粒状集合体，且均匀分布。解离后的单体石英颗粒呈粒状结构，晶体内裂纹少，无孔隙结构，基本上无杂质物及包裹物。    天然粉石英外观为白色、灰白色或淡黄白色，呈疏松粉状，受铁及其他杂质污染时，颜色呈黄色或棕红色。通常粉石英的白度为50，有的可高达70。能吸收水分，饱和吸水率为30%左右，但吸水后，呈疏松状而不具粘性和可塑性。在水中形成混浊，静置时发生重力沉降。天然含水量为7%-10%。熔点为1770-790℃，小于75μm的粉石英其比表面积为1635cm2/g，莫氏硬度为7，折光率为1.55，pH值为7。

中国粉石英矿床分布

因粉石英的演变自硅质岩，故在分布方面我国粉石英矿同硅质岩存在紧密联系。在地质分布方面，我国南方硅质岩由震旦系至二叠系，然而在硅质岩中最易于演变为粉石英的为二叠系与石炭系。从地理分布上看，已探明的粉石英矿床分布以南方为主，集中于重庆、江西、贵州、广西、福建、青海、湖南等地。

其中，江西粉石英矿11处，查明资源储量2220.11万吨，主要分布于赣西萍乡、宜春、莲花、安福等地区；赣东北婺源、上饶和赣南信丰、于都等地区零星分布，其中萍乡市荷家塘、宜春市麦田、安福县材家岭和信丰县罗峰头四个矿区达中型规模。

粉石英表面改性方法

粉石英表面改性的方法主要有湿法和干法两种。湿法工艺较复杂，成本高，工业化生产很少采用；干法工艺不需后处理，成本低，是矿物填料表面改性的主要方法。

对于干法工艺，一般是先将粉石英填料加入到改性设备中进行预热干燥，在预热过程中加入改性助剂，调整粉石英表面电位，使偶联剂能更好地与粉石英表面产生化学键合，然后加入偶联剂在一定的工艺条件下进行改性。

在使用偶联剂前需要预先稀释，这样可以获得更好的改性效果。由于在改性过程中会产生一些聚合颗粒，必须除去，否则会影响改性产品的质量和应用效果。

粉石英（改性）的选矿提纯及应用领域

粉石英中杂质主要为金属氧化物，其中，部分Fe2O3以氧化膜的形式附存于矿物颗粒表面，Al2O3则以粘土矿物（如高岭土、伊利石、云母等颗粒矿物）的形式混入。所以常用物理（机械擦洗）与化学（酸处理）的方式结合进行。常用酸有盐酸、硫酸、氢氟酸、草酸等。可用单一酸，也可用混合酸，实验表明，混合酸的提纯效果优于单一酸。

天然粉石英矿经过分级、脱泥处理之后可直接用于磨料工业、玻璃工业、普通陶瓷业、油漆制造业、橡胶和塑料等领域。

玻璃工业中普通平板玻璃要求SiO2含量在96%以上。经脱泥、分级之后的粉石英其SiO2含收量可达98%以上，因此，只要筛分除去过细粒级的粉末，就可用于平板玻璃的生产。

普通陶瓷用的粉石英要求在98.5%以上，经淘洗加工后的粉石英几乎都能达到这个要求，且还可提高陶瓷的强度以及绝缘性能。

另外，粉石英用于油漆涂料领域，也能够提高油漆的耐久性以及平滑性；用于橡塑制品时，还可使其具有很高的耐酸碱性。

当粉石英用于耐高压电瓷、日用细瓷、中高档玻璃、涂料、填料等要求较高的行业时，必须进行酸洗提纯。

改性粉石英主要用作塑料、橡胶等高分子材料的填充增强剂。国外已在环氧树脂、苯二甲二丙脂、聚丙烯、聚脂、高密度聚乙烯等树脂体系中广泛应用，主要用于热固性塑料和热塑性塑料。国内主要在环氧树脂中应用，少量在耐火涂料中应用。

在橡胶工业中，改性后的粉石英作为半补强剂可替代部分白炭黑。在胶料中加入粉石英后，粉石英与胶料浸润性好，吃粉快，飞扬轻，混炼时间短，胶料柔软，粘合力大，使橡胶的定伸强度、拉伸强度、可塑性等性能指标均与纯白炭黑的胶料接近，且粉石英价格比白炭黑价格低廉，完全可部分替代白炭黑。

在塑料中（如PVC、PP、PE等）填充部分粉石英改性产品，制品的抗弯强度和耐酸、耐腐蚀性能明显提高，且又能节省树脂用量，降低复合材料成本。

在涂料行业中，粉石英产品的粒度、白度、硬度、悬浮性、分散性和吸油率低、电阻率高等特性均能提高涂料的抗耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性和耐高温性。

————END————