玻璃硅质原料矿资源

一、 资 源 状 况

　　玻璃硅质原料矿产资源在世界上蕴藏丰富。例如：美国、俄罗斯、日本、德国、英国、加拿大、印度、澳大利亚等国都有较多的硅质原料矿产，大多为石英砂矿，少数国家也有石英砂岩、石英岩、伟晶花岗石英块体及云英岩等矿，但缺乏有关资源和储量的报道。
　　中国是世界上玻璃硅质原料矿产资源丰富的国家之一。由于富含石英岩和石英砂岩的变质岩和沉积岩分布广泛，东部漫长的海岸线分布有作为硅砂物质来源的花岗岩或混合岩，加以内陆河湖分布较多，这些都是形成硅质原料矿的有利条件。据国家建材局地质研究所预测，中国玻璃硅质原料矿产资源量可达290亿t。截止1996年底，全国已有探明储量的矿产地有192处，累计探明B+C+D级矿石储量399 694万t。其中：石英砂岩矿70处，探明矿石储量61 010万t，石英岩矿35处，探明矿石储量225 934万t，脉石英矿24处，探明矿石储量4 037万t；石英砂矿63处，探明矿石储量108 713万t。
　　除历年消耗矿石储量近亿吨，云南昆明白眉村石英砂岩矿(大型)、浙江杭州范湾石英砂岩矿(中型)、山西闻喜文家坡脉石英矿(规模极小)3处已闭坑外，全国保有玻璃硅质原料矿产地189处，按全国矿产储量委员会《玻璃硅质原料矿床地质勘探规范(试行)》划分，其中：矿石储量大于200万t的大型矿127处，200～100万t的中型矿23处、100～20万t的小型矿25处,小于20万t规模极小的14处,共计保有B+C+D级矿石储量390 803万t。包括有石英砂岩矿68处(大型49处、中型10处、小型6处、规模极小的3处)，保有矿石储量57 898万t(占总保有储量的15%)；石英岩矿35处(大型25处、中型5处、小型5处)，保有矿石储量224 078万t(占总保有矿石储量的57%)；脉石英矿23处(大型5处、中型3处、小型5处、规模极小的10处)，保有矿石储量3 840万t(占总保有矿石储量的1%)；石英砂矿63处(大型48处、中型5处、小型9处、规模极小的1处)，保有矿石储量104 987万t(占总保有矿石储量的27%)。
　　保有储量广泛分布于27个省、直辖市、自治区,各地保有矿石储量及占总保有矿石储量的比例依次如下：青海省16.5亿t，占42%；海南、辽宁、山东、陕西、广东、江西、6省各为4.2～1.1亿t，共占38%；四川、内蒙古、江苏、浙江、湖南、河南6省、自治区各为0.9～0.6亿t，共占10%；河北、贵州、甘肃、山西、吉林、湖北、黑龙江、新疆、宁夏、云南、北京、广西、安徽13省、直辖市、自治区各为0.5～0.1亿t，共占10%。
　　保有矿产地已利用的64处(大型48处、中型6处、小型8处、规模极小的2处)，共计保有矿石储量70 320万t，占总保有矿石储量的18%,主要为分布于江苏、浙江、湖南等地的石英砂岩矿,陕西、辽宁等地的石英岩矿，海南、内蒙古、吉林、福建等地的石英砂矿；由于矿石质量、加工选矿、交通运输及位于当前禁采区等原因，近期暂难利用的矿产地有25处(大型17处、中型3处、小型2处、规模极小的3处)，共计保有矿石储量44 460万t，占总保有矿石储量的11%，主要为分布于海南、山东等地的石英砂矿和辽宁、甘肃等地的石英岩矿；可供近期利用或进一步工作的矿产地100处(大型62处、中型16处、小型13处、规模极小的9处)，共计保有矿石储量276 130万t，占总保有矿石储量的71%，其中除青海省大通县2处石英岩矿保有D级矿石储量近16亿t，可供进一步工作外，其余主要为分布于广东、江西、福建、海南等地的石英砂矿，陕西、辽宁等地的石英岩矿，以及山东、四川、湖南等地的石英砂岩矿。
　　中国玻璃硅质原料矿地质工作程度较深，已有探明储量192处矿产地中，勘探63处(占30%)，详查81处(占42%)，普查48处(占25%)。已利用的80%以上的矿产地和可供近期利用的70%以上的矿产地,均已经勘探或详查。除青海省外，其他各地共计保有储量中的B+C级储量占近一半，已利用矿产地多数可达60%～80%。
　　总的来说，中国玻璃硅质原料矿保有储量充足，资源总量可以满足2010年前及以后一段时期内玻璃工业生产的需求。 但是保有储量及其利用率存在分布不均衡状况，近半数的保有储量集中于青海省， 其利用率仅为2%，还有六七个省保有储量没有或基本没有利用，有部分省的保有储量仅能维持满足至2010年左右的需求；由于保有储量中58%以上为破碎加工困难的石英岩和脉石英矿， 且易产生过多的超细粉，石英砂岩和石英砂矿石中铁含量一般较高，因而质优量大可供建设生产优质平板玻璃原料基地的矿山还是较少的。

二、 地 理 分 布

　　中国保有储量的150处大、中型玻璃硅质原料矿产地的分布见图4.20.1及中国玻璃硅质原料分布表4.20.4。石英岩矿多分布于青海及辽宁、陕西等地；石英砂岩矿多分布于四川、湖南、江苏、浙江及山东等地；石英砂矿主要分布于福建、广东、广西的南部和海南西北部及山东北部这些沿海地带，还有西辽河东部、黄河中游及鄱阳湖、骆马湖畔；脉石英矿则散布于四川、黑龙江、湖北等地的变质岩区。各地区玻璃硅质原料矿矿产资源概况如下。
　　(1) 华北地区  保有矿产地24处(大型17处、中型3处、小型3处、规模极小的1处)，共计保有矿石储量B+C+D级1.8亿t，占全国保有矿石储量的5%。主要为分布于河北北部、西南部和山西南部的石英砂岩或石英岩矿，内蒙古东北部的石英砂矿。其中:河北滦县雷庄石英砂岩矿、内蒙古通辽一带的石英砂矿等9处已利用，本地区保有储量的利用率为12%；河北赞皇五马山石英砂岩矿、山西昔阳北庄石英砂岩矿等可供选择利用。
　　(2) 东北地区  保有矿产地19处(大型14处、中型2处、小型2处、规模极小的1处)，共计保有矿石储量B+C+D级3.3亿t，占全国保有矿石储量的8%。主要为分布于辽宁的石英岩矿、吉林西部和辽宁北部的石英砂矿。其中:辽宁本溪小平顶山(东矿)石英岩、吉林双辽郑家屯和辽宁彰武章古台石英砂矿等6处已利用，本地区保有储量的利用率为17%；辽宁本溪小平顶山(西矿)石英岩矿、吉林双辽巨丰石英砂矿等可供选择利用。
　　(3) 华东地区  保有矿产地46处(大型31处、中型9处、小型4处、规模极小的2处)，共计保有矿石储量B+C+D级6.1亿t，占全国保有矿石储量的16%。主要分布于鲁南苏北、苏南浙北的石英砂岩矿，山东东北部和福建南部沿海及江西鄱阳湖和江苏骆马湖畔的石英砂矿，浙江安吉和安徽青阳等地的脉石英矿。其中:江苏苏州胥口清明山、浙江湖州城盘山石英砂岩矿，安徽凤阳老青山石英岩矿，福建东山梧龙、江西湖口拓矶石、江苏宿迁白马涧石英砂矿等14处已利用，本地区保有储量的利用率为26%；山东苍山尖顶山和沂南蛮南石英砂岩矿，福建东山石英砂矿等可供选择利用。此外，台湾西部基隆、新竹等地也有石英砂资源，有的已利用。
　　(4) 中南地区  保有矿产地42处(大型28处、中型4处、小型6处、规模极小的4处)，共计保有矿石储量B+C+D级7.3亿t，占全国保有矿石储量的19%。主要为分布于湖南西北部和湖北武汉、当阳等地的石英砂岩矿，湖北蕲春、海南屯昌等地的脉石英矿，在广东、广西、海南沿海分布有丰富的石英砂矿。其中：湖南湘潭雷子排石英砂岩矿、河南渑池方山石英岩矿、湖北蕲春脉石英矿、广东惠东碧甲石英砂矿等13处已利用，本地区保有储量的利用率为30%；广东潮阳田心、阳东大沟、阳西溪头，雷州企水及海南儋州新隆等石英砂矿等，还有湖南溆浦谭家湾新探明的石英砂岩矿，均可供选择利用。
　　(5) 西南地区  保有矿产地27处(大型16处、中型3处、小型4处、规模极小的4处),共计保有矿石储量B+C+D级1.5亿t，占全国保有矿石储量的4%。主要为分布于云南昆明和四川江油、永川、珙县及贵州凯里、六枝等地的石英砂岩矿。其中：云南昆明棋台、贵州凯里万潮营盘坡、四川永川柏林石英砂岩矿等5处已利用，本地区保有储量的利用率为30%；四川珙县沐滩、贵州六浪台及云南禄丰泽润里河尾等石英岩矿可供选择利用。
　　(6) 西北地区  保有矿产地31处(大型21处、中型4处、小型4处、规模极小的2处)，共计保有矿石储量19.1亿t，占全国保有矿石储量的48%。主要为分布于青海大通及陕西汉中等地的石英岩矿，陕西神木、宁夏惠农、新疆库车等地的石英砂岩矿，甘肃兰州、新疆昌吉及宁夏固原等地的石英砂矿。其中：青海大通斜沟和陕西汉中娅姑山石英岩矿、宁夏惠农红果子沟石英砂岩矿、新疆哈密尾亚白山脉石英矿及甘肃兰州安宁石英砂矿等15处已利用，本地区保有储量的利用率为7%；青海大通卧牛掌石英岩矿规模巨大，可进一步工作，宁夏惠农正义关鄂博梁石英砂岩矿等可供选择利用。

图4.20.1中国玻璃硅质原料矿分布示意图

表4.20.4中国玻璃硅质原料分布表

三、 资 源 特 点

　　中国玻璃硅质原料矿的规模以大型为主，占矿产地总数的67%，中型矿占12%，小型矿占13%，规模极小的占8%。保有储量99%集中于大型矿中。石英岩矿、石英砂岩矿、石英砂矿的规模一般较大，脉石英矿近半数规模极小，大型矿少。但是，目前矿山规模划分标准是按单一工厂单一生产线规模所需矿石储量考虑的。如按建设年产30万t以上玻璃硅质原料基地考虑，保有储量大于2 000万t的有30处，其中：青海大通卧牛掌石英岩矿规模最大，保有矿石储量15.9亿t，其余保有矿石储量1～2亿t的4处，0.9～0.3亿t的13处，0.3～0.2亿t的12处。
　　中国玻璃硅质原料原矿品位不高，按表4.20.1的要求衡量，保有储量矿石品级以Ⅰ类Ⅲ级品为主，Ⅰ类Ⅱ级品少，Ⅰ类Ⅰ级品罕见，并有部分Ⅱ类矿石。一般来说，岩类矿石质量比砂类矿石好，脉石英最好，石英岩比石英砂岩好，北方砂岩比南方砂岩好，海砂比陆相砂好。保有储量矿石中不同SiO₂含量的储量及其比例见表4.20.5。矿石中主要有害成分Fe₂O₃含量：石英岩为0.12%～1%，多数小于0.2%；石英砂岩为0.06%～1.12%，多数小于0.3%；脉石英为0.03%～0.25%，多数小于0.05%；石英砂为0.1%～2.5%，多数小于0.6%。矿石中Al₂O₃含量与长石含量相关，低的0.1%，高的可达10%。

表4.20.5中国玻璃硅质原料不同矿石SiO₂含量保有储量及比例

　　中国玻璃硅质原料矿产地大多为单一矿产，只有11处矿产地有共(伴)生矿产。其中:北京房山高庄—广录庄、山东苍山尖顶山、宁夏惠农柳条沟、四川永川柏林及甘肃华亭安口5处石英砂岩与冶金用、水泥用砂岩或陶瓷土共生；山东平度长乐、浙江平阳渔塘、青海大通斜沟3处石英岩与透辉石或伊利石等共生；湖北大悟刘家冲脉石英与云母共生，上述共生矿产均可综合利用；黑龙江讷河全胜和海南文昌铺前石英砂中，伴生高岭土、钾长石或锆石、钛铁矿，近期暂难利用。
　　长期以来，一般中国玻璃企业使用硅质原料原矿，有的采用水洗、筛选等简单方法选矿，有的采用多种矿石搭配，使入窑矿石能够达到生产一般平板玻璃所需质量要求，以往在地质勘查和工业生产中，对矿石的可选性能研究不多，保有资源中普遍存在矿石精选性能不明的状况。近一些年来，随着浮法成型工艺普及和优质平板玻璃的需要，一般硅质原料原矿难以达到质量要求，在地质勘查和工业生产中，都加强了对矿石选矿性能的研究。从一些矿石选矿试验结果和生产实践初步说明，中国玻璃硅质原料矿石选矿性能一般良好，例如：山东苍山石英砂岩和福建东山石英砂，均属易碎、易磨、易选矿石，加工选矿流程较简单，经搓洗、磁选后，精矿成分和粒级均能满足浮法工艺对原料的要求，产率大于80%；江苏新沂含粘土长石石英砂矿，经搓洗脱泥、氟法浮选后，石英砂精矿成分可达Ⅰ类Ⅱ级品要求，分离的长石精矿可综合利用。
　　玻璃硅质原料矿山开采技术条件一般较简单。岩类矿床多宜于露天开采，有些半胶结的砂矿，如江苏宿迁石英砂矿，采用水力开采和管道运输；松散的砂矿通常采用挖掘机开采和汽车运输，富水矿床则需要用挖泥船水下开采，用泵将砂和水输送到岸上。
　　中国大、中型平板玻璃厂多数靠近一个硅质原料矿山，运距一般小于100km，但许多厂往往尚需从几百公里甚至千余公里以外，运来适于搭配使用的矿石或矿砂，一般岩类原料平均运距为200km左右，砂类原料平均运距达500km以上。