Arena de cuarzo, arenisca de temporada y cuarcita.

La arena de cuarzo, la arenisca estacional y la cuarcita en la naturaleza se denominan colectivamente materias primas silíceas y están ampliamente distribuidas. Es el principal componente mineral de las materias primas silíceas. Es un recurso mineral con propiedades físicas y químicas estables y se utiliza ampliamente en óptica, vidrio, electrónica, química, materiales refractarios y otras industrias.

2. Características de la mineralogía de las rocas

El principal componente mineral del mineral bruto silíceo es el silicato, y los minerales secundarios son el feldespato, los restos de roca y los minerales pesados ​​(granate, turmalina, piroxeno). , anfíbol, piedra fina, topacio, epidota, ilmenita, etc.) y minerales de mica, clorita y arcilla. El sulfonato es el mineral más común formado solo por SiO2_2 en la naturaleza, incluido el sulfonato de baja temperatura en el sistema triangular (óxido α-sintético) y el sulfonato de alta temperatura en el sistema hexagonal (sulfato β-sintético). El más común es la meteorización fría a baja temperatura, a menudo denominada meteorización fría. En temporada, los agregados son agrupados o granulares, masivos, en forma de estalactita, nodulares, sin hendidura, con fracturas en forma de concha, fracturas vítreas y, a menudo, grasosas. Puro incoloro y transparente, pero principalmente gris, amarillo hasta naranja, violeta, violeta oscuro, rosa, marrón grisáceo, marrón, negro, porque contiene trazas de iones de pigmento o inclusiones finamente dispersas, o debido al centro de color, que reduce la transparencia. . Las rayas son blancas. La densidad es de 2,65 ~ 2,66 g/centímetro cúbico. Dureza de Mohs 7. El índice de refracción es 1,533 ~ 1,541, la diferencia de birrefringencia es 0,009 y la dispersión es 0,013. Sus propiedades químicas, térmicas y mecánicas son obviamente anisotrópicas, insolubles en ácido y ligeramente solubles en solución de KOH. El cristal sensible al tiempo tiene actividad óptica, piroelectricidad y piezoelectricidad. Los cristales estacionales suelen contener inclusiones sólidas, líquidas y gaseosas.

La arena de cuarzo se refiere a varios tipos de arena que son principalmente estacionales, como arena de mar, arena de río, arena de lago, etc. La arenisca estacional es un tipo de arenisca consolidada, y su contenido estacional y siliciclástico es generalmente superior al 95%. Los minerales accesorios son principalmente feldespato, mica y arcilla, y el contenido de minerales pesados ​​es muy pequeño. Los minerales pesados ​​comunes incluyen turmalina, rutilo, magnetita e ilmenita. El cemento suele ser silíceo. La cuarcita es una roca metamórfica formada por la metamorfosis de areniscas u otras rocas silíceas.

La ley del mineral silíceo en bruto en mi país no es alta. En general, la calidad del mineral de roca es mejor que la del placer, la cuarcita es mejor que la arenisca estacional, la arenisca del norte es mejor que la arenisca del sur y la arena marina es mejor que la arena continental. La composición química de los minerales estacionales de arenisca y cuarcita es relativamente estable, con un contenido de SiO2 generalmente superior a 97, Al2O3 generalmente entre 0,4 y 1,3 y Fe2O3 generalmente entre 0,04 y 0,39. La composición química del placer de cuarzo varía de un lugar a otro. El contenido de SiO2 es de 82 a 99, el contenido de Al2O3 es de 0,2 a 6 y el contenido de Fe2O3 es de 0,07 a 1,38. Las principales impurezas nocivas de los minerales silíceos en bruto son los compuestos de hierro. El contenido de Fe2O3 en la cuarcita es de 0,12 ~ 1, la mayoría del cual es inferior a 0,2. El contenido de Fe2O3 en la arenisca estacional varía de 0,06 a 1,12, siendo la mayor parte inferior a 0,3. El contenido de Fe2O3 en la arena de cuarzo es de 0,1 a 2,5, la mayoría del cual es inferior a 0,6. El contenido de Al2O3 está relacionado con el contenido de feldespato y oscila entre 0,1 y 10.

En tercer lugar, uso

Las materias primas de silicio se utilizan ampliamente en vidrio, materiales refractarios, cerámica, fundición, petróleo, industria química, protección ambiental, molienda y otras industrias.

1) Industria metalúrgica: Tiene una alta resistencia al fuego y se utiliza principalmente para la fabricación de materiales refractarios (ladrillos de sílice), fundición de aleaciones de silicio (ferrosilicio, silicio manganeso, silicio cromo) y como fundente. Silicio cristalino puro. El silicio cristalino es la principal materia prima para la producción de silicio monocristalino y también se puede utilizar para producir silicio, aluminio y silicio orgánico. Arena para moldeo en la industria de la fundición. En la industria metalúrgica, se puede utilizar como aditivos de fundición, fundentes y diversas aleaciones de ferrosilicio. La industria refractaria se puede utilizar como ladrillos de alta temperatura, ladrillos ordinarios y materiales refractarios para hornos.

2) Industria del vidrio: Es la principal materia prima para fabricar vidrio y también se puede convertir en ladrillos refractarios como revestimiento del horno de fusión de vidrio. Los productos de vidrio están hechos de roca silícea (arena) como materia prima principal, lo que representa aproximadamente el 70% de la composición de la materia prima. Se agregan y se fabrican dolomita, piedra caliza, feldespato, carbonato de sodio, sal de Glauber, polvo de carbón y otros ingredientes. a través de fusión, conformación, recocido, corte y otros procesos.

3) Industria del cemento: Cuando sea apropiado, se puede utilizar como material de calibración para cemento Portland, y la arena también se puede utilizar como ingredientes de cemento, hormigón celular y productos comunes.

4) Industria de la construcción: se puede utilizar como importante piedra angular de construcción, relleno de carreteras y lastre de vías férreas.

5) Industria química: puede producir diversos siliciuros, silicatos y nitratos. La buena calidad se puede utilizar como empaque para torres de ácido sulfúrico resistentes a los ácidos. También puede producir silicato de plomo, silicato de potasio, silicato de sodio, vidrio soluble, gel de sílice, desecante, catalizador de refinación de petróleo, pintura para paredes exteriores, pintura para carreteras, etc.

6) Materiales abrasivos: la cuarcita y la arenisca estacional se pueden usar como piedras de amolar, piedras de aceite, papel de lija, carburo de sílice y otros materiales abrasivos. La arena de cuarzo también se usa comúnmente para aserrar piedra, pulir vidrio y moler metal; Productos y piedra. La superficie del producto también se utiliza para pulir joyas.

7) Chorro de arena abrasivo: la arena de cuarzo se puede utilizar como chorro de arena abrasivo para eliminar incrustaciones de óxido en la superficie de varias piezas de aleación de aluminio y realizar tratamientos superficiales en granito y mármol.

8) Otras industrias: Puede utilizarse como materia prima para cerámica esmaltada y tratamiento de agua. Los productos puros se utilizan ampliamente en materiales aislantes, materiales decorativos, industria de la radio, instrumentos ópticos, resonadores, osciladores, filtros, redes de comunicación, transmisión de datos inalámbrica, transmisión de datos digitales de alta velocidad, detectores de infrarrojos, calorímetros láser termoeléctricos, dispositivos de visión nocturna, espectrómetros. receptores, lámparas de cuarzo médico, tecnología ultrasónica, defensa moderna y tecnología de punta.

Cuatro. Características geológicas

Existen cinco tipos principales de depósitos de materia prima silícea en China.

1) Depósitos sedimentarios de cuarcita metamórfica. La mayoría de ellos se generaron en la zona de subsidencia estructural en el borde de la plataforma, que pertenece a la sedimentación costero-anteplaya y se formó por diagénesis posterior y ligero metamorfismo. Estos depósitos de cuarzo incluyen Xiaopingdingshan en Benxi, Liaoning, Laoqingshan en Fengyang, Anhui, etc., y la mayoría de ellos son grandes. El yacimiento tiene capas, de decenas a cientos de metros de espesor, con muy pocas o ninguna capa intermedia, y las capas intermedias están distribuidas regularmente. Representa más del 95 al 99% de la composición mineral del mineral y casi no contiene feldespato, minerales arcillosos ni restos de roca. Los oligoelementos comunes incluyen mica, turmalina, circón, rutilo, magnetita y apatita. El cemento de sílice y las manchas secundarias de arrabio no son graves. Composición química del mineral: SiO 2 96,42 ~ 99,78, generalmente no más de 97; al2o 30,14 ~ 1,5; generalmente menos de 1; fe2o 30,08 ~ 0,2 ~ 0,5, generalmente menos de 0,15. La calidad del mineral es buena y el tamaño de las partículas es principalmente fino, generalmente entre 0,2 y 0,4 mm.

2) Depósitos sedimentarios de areniscas cuarzosas. Generados en las zonas costeras de los márgenes continentales en el borde de continentes antiguos o levantamientos antiguos, son en su mayoría depósitos intermareales-supratidales. Los depósitos de arenisca de cuarzo de este tipo incluyen Qingmingshan en Suzhou, Jiangsu, Lei Zipai en Xiangtan, Hunan y Wanchao en Kaili, Guizhou, todos los cuales son de gran escala. El yacimiento está estratificado, generalmente con 2 a 3 capas o 4 a 5 capas de mineral. El espesor de la capa es generalmente de decenas de metros, pero rara vez supera los 50 metros. La forma del yacimiento sigue siendo estable y la mayoría de ellas contienen. Capas o lentes distribuidas irregularmente. Representa más del 95% de la composición mineral del mineral. El tamaño de partícula es principalmente de 0,2 a 0,5 mm. Es angular y contiene una pequeña cantidad de feldespato, minerales arcillosos y restos de roca. Los oligoelementos comunes incluyen mica, turmalina, circón, rutilo, magnetita, ilmenita, hematita y apatita. Cemento silíceo y viscoso, que contiene diversos grados de tinción secundaria de arrabio. Composición química del mineral: SiO 2 95,58 ~ 99,75, generalmente superior a 96; al2o 3 0,29 ~ 3; generalmente inferior a 1,5; Fe2O3 0,01 ~ 0,24 ~ 0,24, generalmente inferior a 0,2. La calidad del mineral en bruto de este tipo de mineral generalmente no es tan buena como la del mineral de cuarcita, y la calidad del mineral en diferentes depósitos también es diferente, pero la selectividad del mineral es generalmente mejor y se puede obtener concentrado de alta calidad después del mineral. tratamiento. Además, las areniscas estacionales del Mesozoico distribuidas en Jiangjin, Yongchuan, Sichuan y Dangyang, Hubei pertenecen a sedimentos de lagos continentales.

3) Placer sedimentario marino de cuarzo. Los depósitos se distribuyen a lo largo de la costa y son depósitos de arena sedimentaria de zona submareal-intermareal en la zona costera. Las minas de arena de cuarzo que pertenecen a este tipo incluyen Dongshan Wulong en Fujian, Jiabi en Huidong en Guangdong, Donggou en Yangdong, Qishui en Leizhou en Guangdong, Bawong en el este, Beihai en Guangxi, Baihutou en Shandong y Xukou en Shandong. La mayoría de los depósitos son grandes. Los depósitos minerales generalmente se encuentran entre decenas de centímetros y aproximadamente 1 m sobre el nivel del mar, y la superficie de la playa o el plano de la mina está inclinado en un pequeño ángulo hacia la superficie del mar. El fondo de la veta de carbón es arcilla arenosa rica en materia orgánica en la zona intermareal costera.

El yacimiento tiene capas, de varios metros a más de diez metros de espesor, y contiene capas intermedias en forma de lentes, en su mayoría arena arcillosa orgánica. Representa más del 90 al 99% de la composición mineral del mineral, con partículas de medias a finas, tamaño de partícula uniforme, buenas propiedades de clasificación y contiene una pequeña cantidad de feldespato, minerales arcillosos y escombros de roca. Los minerales traza comunes incluyen mica, turmalina, circón, rutilo, magnetita, ilmenita, titanio blanco, granate, monacita, etc. y diversos grados de tinción secundaria con hierro de algunas espinelas que contienen cromo. Composición química del mineral: SiO 2 92,12 ~ 98,45, generalmente superior a 92; Al2O3 0,1 ~ 3,5, generalmente inferior a 2,5; Fe2O3 0,01 ~ 0,21, generalmente inferior a 0,2. La calidad del mineral es buena. Aunque existen cambios en cada zona de producción, existen ciertas regularidades. Existe una estrecha relación entre la composición del mineral, la composición química y la composición de las partículas.

4) Placeres sedimentarios de cuarzo en ríos y lagos. Los depósitos de arena de cuarzo distribuidos a ambos lados del curso medio del río Amarillo, como Hujingzui en Lanzhou, Gansu y Sidaoquan en Otuoke Banner, Mongolia Interior, pertenecen a depósitos de llanuras aluviales. Los depósitos de arena de cuarzo como Baimajian en Suqian, Jiangsu y Chenggang en Xinyi se distribuyen en la unión de los ríos Yihe, Shuhe y Roman Lake en la provincia de Jiangsu, al pie de la montaña Maling, y son depósitos de facies del delta del río. La veta de mineral tiene desarrollo de capas cruzadas, estructura compleja, grandes cambios de espesor, mala calidad del mineral, cementación de arcilla débil y separación de arena y lodo después de la elutriación. Se puede obtener concentrado de arena de cuarzo de alta calidad mediante un mayor beneficio y separación de feldespato. Los depósitos de arena de cuarzo como los de la montaña Turji, Ganqika y Zhanggutai, que se distribuyen en la cuenca de Tongliao en el noreste de mi país, son depósitos fluviales y lacustres. La distribución de las capas minerales es estable, la composición mineral y el tamaño de las partículas son uniformes. la estructura interna de las capas minerales es simple, con arcilla negra y gris que contiene materia orgánica. La capa de arena es una capa intermedia. Después del ascenso de la cuenca del Holoceno, se generaron sedimentos eólicos que formaron el paisaje eólico actual. Los tamaños de los depósitos varían de pequeños a grandes. Los cuerpos minerales son de forma irregular o lenticular, generalmente de varios metros de espesor, contienen capas intermedias lenticulares compuestas de diferentes cuerpos minerales o capas de arcilla, y están distribuidas irregularmente. Representa del 80 al 95% de la composición mineral del mineral y contiene más feldespato, minerales arcillosos y restos de roca. Los minerales traza comunes incluyen mica, turmalina, circón, rutilo, magnetita, ilmenita, granate, epidota y clorita, todos los cuales se tiñen con arrabio secundario en diversos grados. Composición química del mineral: SiO2 81,70 ~ 98,46, Al2O3 1,5 ~ 9,29, Fe2O3 0,07 ~ 1,03.

5) Placer sedimentario lacustre de cuarzo. Los modernos placeres sedimentarios de cuarzo a orillas de lagos se distribuyen principalmente en Hukou, Yongxiu y otros lugares de la costa este del lago Poyang en la provincia de Jiangxi, y todavía reciben sedimentos lacustres. Los tamaños de los depósitos varían de pequeños a grandes. El yacimiento está estratificado, con un espesor de hasta varios metros, con una distribución regular entre capas. Representa más del 90% de la composición mineral y contiene más feldespato y restos de roca. Los oligoelementos comunes incluyen mica, turmalina, rutilo, magnetita, granate, epidota y clorita. Teñido con distintos grados de arrabio. Composición química del mineral: SiO 2 92 ~ 95,54, generalmente 93; Al2O3 0,1 ~ 5,5, generalmente 2,5; Fe2O3 0,07 ~ 0,32, generalmente 0,16.

Verbo (abreviatura de verbo) distribución de depósitos minerales

1) Mina de placer de cuarzo. Distribuido en Hainan, Jiangxi, Guangdong, Fujian, Mongolia Interior, Jilin, Guangxi, Jiangsu, Shandong, Liaoning, Gansu, Heilongjiang, Xinjiang, Ningxia y otras provincias. Hainan representó 49,69, Jiangxi representó 11,38 y Guangdong representó 11,14. La mayoría de los placeres de cuarzo de China se distribuyen en los sedimentos costeros modernos del Cuaternario en el este y en las zonas costeras de la península de Jiaodong. El principal cinturón de mineralización es el cinturón de distribución de minerales de arena de cuarzo a lo largo de la costa sur, que comienza en el sur de Fujian, incluye Huidong, Yangxi, Leizhou y Hainan en Guangdong, y termina en Beihai en Guangxi. Es el principal objetivo de desarrollo y utilización del mar. yacimientos de arena en mi país. Los placeres sedimentarios de cuarzo de ríos y lagos se distribuyen principalmente en el sistema cuaternario de la cuenca de Tongliao en la unión de Mongolia Interior, Jilin y Liaoning. La distribución de los depósitos de arena de cuarzo de Tongliao incluye el área de Xiliaohe-Liuhe. Los depósitos se concentran principalmente a lo largo del ferrocarril Dazheng. Es una de las principales bases de suministro de materias primas de vidrio de cuarzo en el norte de mi país. Los depósitos fluviales aluviales de arena (roca) de cuarzo se distribuyen principalmente en el tramo medio del río Amarillo y el Neógeno en Suqian, Anhui. Se descubrieron depósitos sedimentarios de arena de cuarzo en fase lacustre en el Cuaternario en la primera o segunda terraza en la orilla este del lago Poyang desde Hukou hasta Yongxiu en Jiangxi, y algunos de los depósitos han sido utilizados por fábricas de vidrio cercanas.

2) Depósitos de areniscas cuarcíticas.

Distribuido en Shandong, Sichuan, Hebei, Jiangxi, Hunan, Jiangsu, Zhejiang, Guizhou, Shanxi, Hubei, Yunnan, Ningxia, Jilin, Guangxi, Shaanxi, Beijing, Xinjiang, Gansu, Mongolia Interior y otras provincias (regiones, ciudades). Shandong representó el 28,16, Sichuan el 11,83 y Hebei el 9,03.

Los depósitos de arenisca de Yingshi de China se producen principalmente en la cubierta sedimentaria de la plataforma Yangtze. Las principales capas de ocurrencia son el Devónico, seguido del Siniano, el Cámbrico, el Jurásico y el Triásico y el Neógeno, y a menudo se producen depósitos minerales. facies marinas someras o facies sedimentarias marino-continentales. La principal zona de mineralización es el área de distribución estacional de arenisca en la cuenca del río Yangtze, comenzando desde Jiangsu y Zhejiang en el este, Hubei en el oeste, Hanzhong en Shaanxi en el norte y Hunan y Guizhou en el sur. Hay muchos yacimientos minerales, de gran escala y de buena calidad. Además, se han descubierto muchos grandes depósitos de arenisca de cuarzo en el sistema Cámbrico en Yinan, Cangshan y otros lugares, formando otra área de mineralización estacional de arenisca.

3) Yacimientos de cuarcita. Distribuido en Qinghai, Liaoning, Shaanxi, Anhui, Shandong, Henan, Gansu, Fujian, Shanxi, Zhejiang, Beijing, Mongolia Interior, Jiangsu, Xinjiang, Jiangxi, Jilin y otras provincias (regiones, ciudades). Qinghai representó 69,25, Liaoning representó 12,45 y Shaanxi representó 7,80.

Los depósitos de cuarzo de China se producen principalmente en la zona de subsidencia secundaria de la Plataforma del Norte de China y el Cinturón Plegado de Qilian, y también se distribuyen en la Plataforma Yangtze. La mayoría de los estratos minerales son precámbricos y algunos son silúrico y devónico. Las principales áreas de mineralización son cuarcita (arenisca estacional) en Liaoning, Hebei y Henan, comenzando desde Baishan en Jilin, pasando por Liaoning, Hebei, Beijing y Shanxi, y terminando en Henan. Distribuido generalmente en el noreste, está estrictamente controlado por los estratos minerales del Sinio. Otra área de mineralización es el cinturón de distribución de cuarcita (arenisca estacional) de la bahía de Xining-Bohai. El cinturón mineral se distribuye a lo largo del borde occidental de la plataforma chino-coreana. La escala y la calidad de los depósitos no son tan buenas como las del primero, pero son los principales objetivos de desarrollo y utilización en la región noroeste. El principal cinturón metalogénico de cuarcita metamórfica sedimentaria es el cinturón de distribución de cuarcita Liaonan-Fengyang, y los depósitos se distribuyen en Zhuanghe, Liaoning, Pixian, Jiangsu y Fengyang, Anhui. Consulte la Figura 2-46-1 para obtener más detalles.

Figura 2-46-1 Diagrama esquemático de la distribución de los depósitos de materia prima silícea en China.

Recursos utilizables para verbos intransitivos

A finales de 2005, China ha probado 228 depósitos minerales, con reservas de recursos de 47×108t (Tabla 2-46-1). Desde un punto de vista cuantitativo, la oferta de materias primas silíceas en mi país supera la demanda, y además de satisfacer la demanda interna, algunas se exportan desde diversos puntos de vista, la escasez de materias primas silíceas de alta calidad ha afectado la producción; estabilidad y mejora de la calidad de los productos de vidrio plano hasta cierto punto.

Tabla 2-46-1 Distribución de reservas probadas de recursos (104t, mineral) de diferentes tipos de depósitos de materia prima silícea en varias regiones de China.

(Según el "Aviso del Ministerio de Tierras y Recursos sobre Reservas Nacionales de Recursos Minerales", 2005)