东海大塘料探讨

李林 1998年12月

1 前言

大塘料是东海地区的一个专有名词，意指，用挖池塘的方法，从地下挖出的脉石英；一个塘挖出的石英几十到上千吨，与以前挖水晶料相比，数量增加了数十倍，所以称大塘料。这种石英料中，有相当部分可以用于拉制透明石英玻璃管，是水晶良好的替代品。有较高的经济价值。 几十年来，国内生产的透明石英玻璃大部分都是用东海水晶粉。九一年以后，国内连熔透明石英玻璃管技术迅速发展。和以前的石英玻璃熔制方法比较，连熔工艺有了很大的进步，熔制能力强，用低等级原料，生产出高品质的产品；产量大，成本低。随着连熔技术的发展，连熔石英玻璃的原料逐步由大塘料取代了水晶料。大塘料储存量大，成本低，是以后的发展方向。

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，石英脉主要出产在靠近山脉的丘陵地带。 根据研究，东海石英，水晶矿约生成于23亿年前。部分石英，水晶矿脉在长期抬升隆起和剥蚀的环境下，露出地表，并因风化作用，破碎后与泥沙混杂。仍埋藏在地下的石英，水晶矿脉则呈原生状态。 东海石英，水晶矿脉呈分散性，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）。 东海的水晶大部分没有完整的外形，主要存在石英脉中。石英脉厚度零点几米到几米，宽度几米到十几米，长度十几米到上百米。石英脉以带状存在，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，埋在土层中或露出地面。在一条石英脉中，一般在头部中心位置晶体较大，距离中心越远，晶体越小。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。

3 储量和纯度

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6000吨/年。

东海石英矿中微量化学元素含量 [平均值、单位PPM]

级别 Al Fe Ca Mg Cu Co Ni Mn Ti Na K Li B 1 15 1 2 2 0.2 0.2 0.2 0.2 2 1 1 1 0.2 2 15 1 2 2 0.5 0.5 0.5 0.5 2 1 1 1 0.5 3 20 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1 4 20 2 4 4 1 1 1 1 2 4 4 2 1 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 0.08 -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 0.4 -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 0.3

4 应用前景

水晶和石英都是二氧化硅晶体，差别是晶体大小不同。因为大晶体生长困难，所以在一个矿脉中，主要是石英。在东海的石英，水晶矿脉中，平均水晶含量为0.6%，可作为透明石英玻璃原料的石英为20%。大塘料资源丰富，价格低，取代水晶原料是必然趋势。 东海水晶纯度高，熔制性能好，是石英玻璃的优选原料。据调查，国内透明石英玻璃用原料的90%以上出自东海。东海的大塘料同样具有上述优点。只是晶粒小一些，是东海得天独厚的矿产，具有良好的经济发展前景，应大力发展。

5 需要研究的内容

1. 研究质量评判方法 水晶的质量是根据透明度判定的，大塘料不透明，所以只能根据生产的石英玻璃质量好坏来评判质量。不同石英脉大塘料的质量不同，同一大塘料不同位置，质量也不同；加上各个厂家生产工艺的差别，造成大塘料质量的评判困难。建立科学的大塘料质量评判方法，对石英玻璃原料的发展和管理都是重要的。 2 .研究原料的羟基含量 连熔石英玻璃管主要用于电光源，其中羟基含量是一项重要指标。实践表明，石英 玻璃中，难以脱掉的羟基主要和原料有关。研究石英原料中的羟基含量，检测方法，存在方式对提高石英玻璃的质量是必要的。通过适当的热处理，减少原料中的羟基含量，对减少石英玻璃中的羟基含量有着重要意义。 3 改进原料加工工艺。由于连熔管主要用于电光源，有些杂质对电光源没有害处，甚至有好处。所以原料处理时不必一味追求纯度，降低成本，提高石英玻璃质量是最终目的。 4 提高大塘料的一致性。 现在大塘料一致性差，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。解决大塘料质量的一致性的问题对于提高石英玻璃质量和出口有着重要意义。初步设想是对各个矿点进行取样研究，统一分级，混合，存储和加工。

6 建立大塘料标准