| 东海的石英原料 |
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杰地 2002-03 |
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1 前言 |
中国国内2001年生产透明石英玻璃约5500吨，其中90%的原料使用的是东海生产的石英粉。东海石英粉有4个明显特点：
1、 纯度高：简单处理后，杂质总含量就可以达到40ppm以下。
2、 熔制性能好：熔化的透明石英玻璃气泡少（可能因为气体含量少）。
3、 价格便宜：原矿埋藏在地表几十米范围内，地处平原地区，容易开采。
4、 存储量大：经过多年的开采，仍然没有资源紧张的迹象。
东海地区的地质结构在世界范围是特殊的，东海的石英矿在世界上也是特殊的，多年的应用证明，它适合用于高纯透明石英玻璃的生产，具有良好的发展前景。 |
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2 历史，分布和特点 |
江苏东海县位于长江北部，靠近山东的东海之滨，北边是山，南边是丘陵地带，石英主要出产在靠近山脉的丘陵地带。
根据研究，东海石英矿约生成于23亿年前。部分石英矿脉在长期抬升隆起和剥蚀的环境下，露出地表，破碎后与泥沙混杂。仍埋藏在地下的石英矿脉则呈原生状态。
东海石英矿脉呈分散性，小脉状分布。分布面积约250平方公里（东西25公里，南北10公里）。
东海的石英脉厚度从零点几米到十几米，宽度几米到十几米，长度十几米到上百米。一个石英脉重量从几吨到上万吨。石英脉基本以带状存在，类似于彗星状，一般情况，大的头部斜沉在岩石中，细薄的尾部延伸出岩层，有的埋在土层中，有的露出地面。在石英脉中，一般距离中心越远，晶体越小；其头部晶体较大，有的头部中心有水晶洞。石英脉边上是云母层。再就是片麻岩，接近云母的石英颜色发黑，杂质和水分含量高。 |
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3 储量和纯度 |
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具地质部门调查测算，东海地区浅地表30米以内，可用作石英玻璃原料的石英矿资源约100万吨。40余年来已开采出15万吨，近几年,
开采量为8000吨/年。 |
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石英粉中微量化学元素含量 [平均值、单位PPM] |
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Al |
Fe |
Ca |
Mg |
Cu |
Co |
Ni |
Mn |
Ti |
Na |
K |
Li |
| 东海A |
13 |
0.5 |
1.0 |
0.1 |
0.6 |
0.04 |
0.05 |
0.1 |
2 |
0.6 |
1.9 |
1.1 |
| 东海B |
15 |
2.5 |
1.6 |
0.8 |
0.6 |
0.04 |
0.05 |
0.1 |
3 |
2.6 |
2.2 |
1.8 |
| 东海C |
18 |
5.1 |
5.4 |
1.2 |
0.6 |
0.04 |
0.05 |
0.1 |
4 |
4.0 |
6.2 |
1.9 |
| 昆特砂 |
300 |
0.8 |
11 |
0.5 |
0.1 |
0.0005 |
0.05 |
0.08 |
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39 |
31 |
0.8 |
| IOTA-B |
15 |
0.3 |
0.4 |
0.4 |
0.1 |
0.0005 |
0.05 |
0.08 |
1.4 |
0.9 |
0.7 |
0.7 |
| -4 |
7.9 |
0.6 |
0.6 |
0.1 |
0.05 |
0.0005 |
0.05 |
0.08 |
1.4 |
1.0 |
0.4 |
0.2 |
| -6 |
7.9 |
0.2 |
0.5 |
0.1 |
0.05 |
0.0005 |
0.05 |
0.08 |
1.4 |
0.1 |
0.1 |
0.2 |
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| 4 发展过程 |
用真空加压电阻炉和氢氧焰生产的透明石英玻璃，一般需要用单晶尺寸大于10毫米的石英晶体加工的石英粉，90年以后，采用电连熔技术，由于熔化能力提高，直径大于1毫米的石英晶体也能熔化出无气泡的石英玻璃，前者占石英矿总量的0.5%左右，后者占50%以上。
美国Uniming公司，1990年前后，曾经到东海考察；试图开发东海的石英矿；最后得出的结论，东海矿的历史成因和美国矿不同，美国Uniming公司的石英粉生产技术不适合开发东
海矿。
东海105矿曾经贷款1500万，用于开发东海矿，生产高质量石英粉，但因技术路线不对，没有解决纯度问题，结果投资失败。
中国建材院玻璃所几十年来一直在研究高纯石英粉的生产技术，特别是1996年和金达宝石制品公司合作研究以来，有了相当的进展。主要工作集中在原矿的的分析，选矿，提纯工艺方面；估计离突破已经不远了。主要问题是投资强度低。
结论：东海的原料需要用专门的处理方法，他和其他矿的出来方法是不一样的。 |
| 5 研究方向 |
1 对东海石英矿进行勘探，普查，寻找优质矿脉。
2
不同质量的原矿分别开采和加工。现在石英粉加工方法是一个石英脉全部加工成石英粉，好的和不好的矿混在一起加工，造成石英粉总体品质下降，再提纯困难。应该在石英矿开采前对其品质进行评判，分级开采；不同石英脉质量不同，同一石英脉不同位置，质量也不同；建立科学的石英矿质量评判方法，选出优质的石英矿专门加工，是提高石英粉品质的有效手段。
3研究提纯方法。天然石英矿的纯度已经不能满足技术发展的需要，须根据东海矿的具体特点，研究提纯技术。根据已有的资料；有可能将羟基，碱金属和过度金属氧化物等杂质降低。
4大批存储原矿，提高石英粉质量的一致性，对于大批量工业生产是必须的；有效的办法是大批储藏原料，将品质相同的原矿合并，一起加工。因为各个矿脉的形成历史不同，同一矿脉不同位置的质量也有很大差异，最终影响到石英玻璃产品质量的不稳定。 |
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