壓裂石英砂礦產(chǎn)資源有多少
- 教育綜合
- 2024-06-01 12:59:49
最好的石英砂產(chǎn)地是哪里
蘇北名鎮(zhèn)阿湖鎮(zhèn)礦產(chǎn)資源得天獨厚,天然水晶、石英石、蛭石、金紅石等礦產(chǎn)儲量豐富。天然水晶品位高、儲量大,約占全國的六分之一,水晶加工歷史悠久,工藝精湛,是中國的水晶之鄉(xiāng)。一代偉人毛澤東的水晶棺就取材于此。經(jīng)國家地質(zhì)勘探部門探明優(yōu)質(zhì)石英石儲量達23億噸以上,石英石中二氧化硅含量高達99.8%,是國內(nèi)特級優(yōu)質(zhì)石英砂產(chǎn)地。國家電子工業(yè)部的高純石英砂部頒標(biāo)準(zhǔn),就是以該鎮(zhèn)石英砂含量為標(biāo)準(zhǔn)制定的。蛭石儲量達2230萬噸,是江蘇省蘇北地區(qū)最大蛭石礦帶。金紅石總儲量為61.532萬噸,含量2.4-6.9%,產(chǎn)出率88%(亞洲儲量最大)。與金紅石伴生的有石榴石和綠輝石。這些礦產(chǎn)的特點是:綜合成礦,礦床大,礦體厚,福建哪有石英砂
福建省平潭縣石英砂開采加工有限公司位于福建省平潭縣著名的蘆洋埔 大型天然石英砂礦區(qū)北部礦段,擁有優(yōu)質(zhì)的天然沉積型石英砂礦區(qū)。是 生產(chǎn)水質(zhì)過濾砂、鑄造用硅砂、化纖過濾砂(海砂)、油田壓裂砂以及 玻璃砂的專業(yè)廠家。本公司生產(chǎn)工藝先進,技術(shù)力量雄厚,檢測設(shè)備齊 全。主要產(chǎn)品水處理用石英砂濾料、粗砂及礫石承托層,規(guī)格齊全,產(chǎn) 品質(zhì)量每年經(jīng)建設(shè)部水處理質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢查檢測,達到并優(yōu)于建 設(shè)部頒布的《水處理用石英砂濾料》(CJ/T43-2005)標(biāo)準(zhǔn)。我公司生產(chǎn) 的“奇強”牌各種規(guī)格的石英砂濾料、鑄造砂、化纖砂、玻璃砂等產(chǎn)品 質(zhì)量穩(wěn)定,用于全國多家大中型水廠、自來水公司,以及全國大中型鑄 銅、鑄鐵、精石英砂(Quartz Sand)、石英砂巖(Quartzite Sandstone)、石英巖(Quartzite)
一、概述
自然界的石英砂、石英砂巖、石英巖統(tǒng)稱為硅質(zhì)原料,分布廣泛。石英是構(gòu)成硅質(zhì)原料的主要礦物成分,是一種物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)均十分穩(wěn)定的礦產(chǎn)資源,廣泛應(yīng)用于光學(xué)、玻璃、電子、化學(xué)、耐火材料等工業(yè)。
二、巖石礦物學(xué)特征
硅質(zhì)原料礦石的主要礦物成分為石英,次要礦物有各類長石、巖屑、重礦物(石榴子石、電氣石、輝石、角閃石、精石、黃玉、綠簾石、鈦鐵礦等)及云母、綠泥石、粘土礦物等。石英是自然界由SiO2單獨形成的最常見的礦物,包括三方晶系的低溫石英(α-石英)和六方晶系的高溫石英(β-石英)。常見的絕大部分為低溫石英,一般簡稱石英。石英集合體呈晶簇狀或粒狀、塊狀、鐘乳狀、結(jié)核狀,無解理,貝殼狀斷口,玻璃光澤,斷口常呈油脂光澤。純凈者無色透明,但大多因含微量色素離子或細分散包裹體,或因具有色心而呈灰、黃到橙黃、紫、深紫、粉紅、灰褐、褐、黑色,并使透明度降低。條痕白色。密度2.65~2.66g/cm3。莫氏硬度7。折射率1.533~1.541,雙折射率差0.009,色散0.013。其化學(xué)、熱學(xué)和機械性能具有明顯的異向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液。石英晶體具有旋光性、熱電性、壓電性。石英晶體中常有固體、液體和氣體包裹體。
石英砂是指石英成分占絕對優(yōu)勢的各種砂,如海砂、河砂、湖砂等。石英砂巖是一種固結(jié)的砂質(zhì)巖石,其石英和硅質(zhì)碎屑含量一般在95%以上,副礦物多為長石、云母和粘土礦物,重礦物含量很少。常見的重礦物有電氣石、金紅石、磁鐵礦、鈦鐵礦等。膠結(jié)物一般為硅質(zhì)。石英巖是由石英砂巖或其他硅質(zhì)巖石經(jīng)過變質(zhì)作用而形成的變質(zhì)巖。
我國硅質(zhì)原料原礦品位不高,一般來說,巖類礦石質(zhì)量比砂類礦石好,石英巖比石英砂巖好,北方砂巖比南方砂巖好,海砂比陸相砂好。石英砂巖、石英巖礦石化學(xué)成分較穩(wěn)定,SiO2含量一般大于97%,Al2O3含量一般為0.4%~1.3%,F(xiàn)e2O3含量一般為0.04%~0.39%。石英砂礦的化學(xué)成分各地變化較大,SiO2含量82%~99%,Al2O3含量0.2%~6%,F(xiàn)e2O3含量0.07%~1.38%。硅質(zhì)原料礦石中主要有害雜質(zhì)為鐵的化合物。石英巖中Fe2O3含量0.12%~1%,多數(shù)小于0.2%;石英砂巖中Fe2O3含量0.06%~1.12%,多數(shù)小于0.3%;石英砂中Fe2O3含量0.1%~2.5%,多數(shù)小于0.6%。Al2O3含量與長石含量相關(guān),低的0.1%,高的可達10%。
三、用途
硅質(zhì)原料廣泛應(yīng)用于玻璃、耐火材料、陶瓷、鑄造、石油、化工、環(huán)保、研磨等行業(yè)。
1)冶金工業(yè):石英有較高的耐火性能,主要用于制造耐火材料(硅磚)、冶煉硅質(zhì)合金(硅鐵、硅錳、硅鉻)和作熔劑。質(zhì)純的可制結(jié)晶硅。結(jié)晶硅是生產(chǎn)單晶硅的主要原料,又可制硅鋁和有機硅。鑄造行業(yè)用于造型用砂。冶金行業(yè)可作冶煉添加劑、熔劑及各種硅鐵合金。耐火材料行業(yè)可作窯用高溫磚、普通磚、耐火材料等。
2)玻璃工業(yè):是制造玻璃的主要原料,也可做成耐火磚作玻璃熔窯的窯襯。玻璃制品是以硅質(zhì)巖(砂)為主要原料,一般占原料組成的70%左右,加入白云巖、石灰?guī)r、長石、純堿、芒硝、炭粉等配料,通過熔化、成型、退火、切割等工藝而制成。
3)水泥工業(yè):石英可作為硅酸鹽水泥的校正材料,也可用沙子作水泥配料、加氣混凝土、普通制品等。
4)建筑工業(yè):可作為重要的建筑基石,用作道路充填石及鐵路道砟。
5)化學(xué)工業(yè):可制做各種硅化物、硅酸鹽及硝酸鹽,質(zhì)佳者可作為耐酸性的硫酸塔中的充填物。也可制造硅酸鉛、硅酸鉀、偏硅酸鈉、水玻璃、硅膠、干燥劑、石油精煉催化劑、外墻涂料、馬路畫線漆等。
6)研磨材料:石英巖和石英砂巖可制做磨石、油石、砂紙、碳酸硅等研磨材料;石英砂也常用于鋸石料、磨光玻璃、磨金屬制品及石器制品的表面,也用于琢磨珠寶。
7)噴砂磨料:石英砂可用于噴砂磨料,去除各種鋁合金件表面的氧化皮,進行花崗巖、大理巖表面處理。
8)其他工業(yè):可做搪瓷和陶瓷原料、水處理。質(zhì)純者廣泛用于絕緣材料、裝飾材料、無線電工業(yè)、光學(xué)儀器、諧振器、振蕩器、濾波器、通信網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸、紅外探測器、熱電激光量熱計、夜視儀、光譜儀接收器、醫(yī)療用石英燈、超聲波技術(shù)、現(xiàn)代國防和尖端技術(shù)。
四、地質(zhì)特征
我國硅質(zhì)原料礦床主要有5種類型。
1)沉積變質(zhì)石英巖礦床。大多數(shù)生成于地臺邊緣構(gòu)造沉降帶,屬濱?!盀I相沉積,后期受成巖作用和輕微的淺變質(zhì)作用而形成。屬于此類型的有遼寧本溪小平頂山、安徽鳳陽老青山等石英巖礦床,規(guī)模多為大型。礦體呈層狀,厚數(shù)十米至數(shù)百米,不含或少含夾層,夾層呈規(guī)律分布。礦石礦物成分中石英占95%~99%以上,不含或少含長石、粘土礦物及巖屑,常見的微量礦物有云母、電氣石、鋯石、金紅石、磁鐵礦、磷灰石等。硅質(zhì)膠結(jié),次生鐵染現(xiàn)象不嚴(yán)重。礦石化學(xué)成分:SiO2 96.42%~99.78%,一般不大于97%;Al2O30.14%~1.5%;一般小于1%;Fe2O30.08%~0.2%,一般小于0.15%。礦石質(zhì)量較好,粒度以細粒為主,一般多在0.2~0.4mm之間。
2)沉積石英砂巖礦床。生成于古陸或古隆起邊緣的陸緣海邊部,多屬潮間—潮上帶沉積。屬于此類型的有江蘇蘇州清明山、湖南湘潭雷子排、貴州凱里萬潮等石英砂巖礦床,規(guī)模以大型為主。礦體呈層狀,一般有2~3層或4~5層礦,層厚一般數(shù)十米,但很少超過50 m。礦體形態(tài)尚屬穩(wěn)定,多含似層狀或透鏡體夾層,分布不規(guī)律。礦石礦物成分中石英含量占95%以上,粒徑以0.2~0.5mm為主,呈棱角狀—次圓狀,含少量長石、粘土礦物及巖屑,常見的微量礦物有云母、電氣石、鋯石、金紅石、磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦、磷灰石等。硅質(zhì)、粘土質(zhì)膠結(jié),具不同程度的次生鐵染。礦石化學(xué)成分:SiO295.58%~99.75%,一般大于96%;Al2O3 0.29%~3%;一般小于1.5%;Fe2O3 0.01%~0.24%,一般小于0.2%。本類型礦石原礦質(zhì)量一般較次于石英巖礦石,不同礦床的礦石質(zhì)量差別也大,但礦石可選性能一般較好,經(jīng)選礦后可獲得優(yōu)質(zhì)精礦。此外,分布于四川江津、永川和湖北當(dāng)陽的中生代石英砂巖礦,屬內(nèi)陸湖相沉積礦床。
3)海相沉積石英砂礦床。礦床沿海岸分布,屬濱海前濱潮下—潮間帶沉積砂礦。屬于此類型的有福建東山梧龍、廣東惠東碧甲、廣東陽東大溝、廣東雷州企水、海南東方八所、廣西北海白虎頭、山東榮成、旭口等石英砂礦床。礦床規(guī)模多為大型。礦床一般高于海平面幾十厘米至1m左右,灘面或礦層面以小角度向海方向傾斜。礦層底部為濱海潮間相富有機質(zhì)砂質(zhì)粘土。礦體呈層狀,厚數(shù)米至十余米,含透鏡體夾層,多為有機質(zhì)粘土砂。礦石礦物成分中石英占90%~99%以上,多為中、細粒,粒度均勻,分選良好,含少量長石、粘土礦物及巖屑,常見微量礦物有云母、電氣石、鋯石、金紅石、磁鐵礦、鈦鐵礦、白鈦礦、石榴子石、獨居石等,有的含鉻尖晶石,具不同程度的次生鐵染。礦石化學(xué)成分:SiO2 92.12%~98.45%,一般大于 92%;Al2O3 0.1%~3.5%,一般小于 2.5%;Fe2O3 0.01%~0.21%,一般小于0.2%。礦石質(zhì)量較好,各產(chǎn)地雖有變化,但具有一定的規(guī)律性,礦物成分、化學(xué)成分及顆粒組成三者之間關(guān)系較為密切。
4)河湖相沉積石英砂礦床。分布于黃河中游兩側(cè)甘肅蘭州虎脖子嘴、內(nèi)蒙古鄂托克旗四道泉等石英砂礦床,屬濱河相河漫灘沉積;分布于江蘇沂河、沭河與駱馬湖交界處和馬陵山麓一帶的江蘇宿遷白馬澗、新沂城崗等石英砂礦床屬河流三角洲相沉積。礦層交錯層理發(fā)育,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,厚度變化大,礦石質(zhì)量差,粘土質(zhì)弱膠結(jié),淘洗后砂泥分離,進一步選礦分離長石后,可獲高品位的石英砂精礦。分布于東北通遼盆地的吐爾基山、甘旗卡、章古臺等石英砂礦床,屬河湖相沉積,礦層分布穩(wěn)定,礦石物質(zhì)成分及粒級均勻,礦層內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,夾層多為含有機質(zhì)黑、灰色粘土砂層,全新統(tǒng)盆地上升后產(chǎn)生風(fēng)成堆積,形成現(xiàn)今的風(fēng)成地貌景觀。礦床規(guī)模小到大型。礦體呈不規(guī)則狀或透鏡體,一般厚數(shù)米,含不同礦體或粘土層組成的透鏡狀夾層,分布無規(guī)律。礦石礦物成分中石英占80%~95%,含較多的長石、粘土礦物及巖屑,常見的微量礦物有云母、電氣石、鋯石、金紅石、磁鐵礦、鈦鐵礦、石榴子石、綠簾石、綠泥石等,具不同程度的次生鐵染。礦石化學(xué)成分:SiO2 81.70%~98.46%,Al2O3 1.5%~9.29%,F(xiàn)e2O3 0.07%~1.03%。
5)湖相沉積石英砂礦床。主要為分布于江西鄱陽湖東岸湖口、永修等地的近代濱湖相沉積石英砂礦床,現(xiàn)在仍在接受湖相沉積。礦床規(guī)模小到大型。礦體呈層狀,厚數(shù)米,夾層分布較規(guī)律。礦物成分中石英占90%以上,含較多長石、巖屑,常見的微量礦物有云母、電氣石、金紅石、磁鐵礦、石榴子石、綠簾石、綠泥石等。具不同程度的次生鐵染。礦石化學(xué)成分:SiO2 92%~95.54%,一般93%;Al2O3 0.1%~5.5%,一般2.5%;Fe2O3 0.07%~0.32%,一般0.16%。
五、礦床分布
1)石英砂礦床。分布于海南、江西、廣東、福建、內(nèi)蒙古、吉林、廣西、江蘇、山東、遼寧、甘肅、黑龍江、新疆、寧夏等省區(qū)。海南占49.69%、江西占11.38%、廣東占11.14%。我國石英砂礦多分布于東部及膠東半島沿海第四紀(jì)近代濱海沉積中,主要成礦帶為南海岸石英砂礦分布帶,北起閩南,包括廣東惠東、陽西、雷州和海南,直至廣西北海,是我國海砂礦主要的開發(fā)利用對象。河湖相沉積石英砂礦床主要分布于內(nèi)蒙古、吉林、遼寧接合部位的通遼盆地第四系中。通遼石英砂礦分布區(qū)范圍包括西遼河—柳河地區(qū),礦床主要集中于大鄭鐵路沿線一帶,是我國北方玻璃硅質(zhì)原料的主要供應(yīng)基地之一。河流沖積相石英砂(巖)礦床主要分布于黃河中游沿岸及安徽宿遷一帶的新近系中,湖相沉積石英砂礦床見于江西湖口至永修一帶的鄱陽湖東岸一級或二級階地的第四系中,部分礦床已為其附近的玻璃廠所利用。
2)石英砂巖礦床。分布于山東、四川、河北、江西、湖南、江蘇、浙江、貴州、山西、湖北、云南、寧夏、吉林、廣西、陜西、北京、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等省(區(qū)、市)。山東占28.16%、四川占11.83%、河北占9.03%。
我國石英砂巖礦主要產(chǎn)于揚子地臺沉積蓋層中,產(chǎn)出層位以泥盆系為主,其次有震旦系、寒武系、侏羅系、三疊系及新近系,礦層往往賦存在淺海相或海陸交互相沉積中。主要成礦區(qū)為長江流域石英砂巖分布區(qū),東起江蘇、浙江,西至湖北,往北擴至陜西漢中,往南擴至湖南、貴州,分布礦床多,規(guī)模較大,質(zhì)量較好。此外,山東沂南、蒼山等地的寒武系中已發(fā)現(xiàn)數(shù)個大型石英砂巖礦床,形成又一個石英砂巖成礦區(qū)。
3)石英巖礦床。分布于青海、遼寧、陜西、安徽、山東、河南、甘肅、福建、山西、浙江、北京、內(nèi)蒙古、江蘇、新疆、江西、吉林等?。▍^(qū)、市)。青海占69.25%、遼寧占12.45%、陜西占7.80%。
我國石英巖礦主要產(chǎn)于華北地臺次級沉降帶和祁連褶皺帶,在揚子地臺也有分布,含礦層位多為前寒武系,部分為志留系、泥盆系。主要成礦區(qū)為遼、冀、豫石英巖(石英砂巖)分布區(qū),從吉林白山經(jīng)遼寧、河北、北京、山西止于河南,大致呈北東向展布并嚴(yán)格地受震旦紀(jì)含礦地層的控制;另一成礦區(qū)為西寧—渤海灣石英巖(石英砂巖)分布帶。礦帶圍繞中朝地臺西部邊緣分布,礦床規(guī)模與質(zhì)量不如前者,但為我國西北地區(qū)的主要開采利用對象。沉積變質(zhì)石英巖主要成礦帶為遼南—鳳陽石英巖分布帶,礦床見于遼寧莊河、江蘇邳縣、安徽鳳陽等地。詳見圖2-46-1。
圖2-46-1 中國硅質(zhì)原料礦床分布示意圖
六、可供資源
截止2005年底,我國查明礦產(chǎn)地228處,查明資源儲量47×108t(表2-46-1)。從數(shù)量上看,我國硅質(zhì)原料礦產(chǎn)供大于求,除滿足國內(nèi)需要外,尚有部分出口;從品種上看,優(yōu)質(zhì)硅質(zhì)原料不足,在一定程度上影響了平板玻璃產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。
表2-46-1 中國各大區(qū)不同類型硅質(zhì)原料礦床查明資源儲量的分布情況(104t,礦石)
(據(jù)國土資源部《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》,2005)
壓裂砂和石英砂一樣嗎
是一樣的,壓裂砂是一種高純度的石英砂,有著超強的抗壓性和非常高的磨圓度。壓裂砂是對天然硅砂的篩選加工提純而成的,具有球度好,抗壓強度高,破碎率低,導(dǎo)流能力強等特點,用以油田井下作業(yè)。
特別是在水力壓裂的應(yīng)用,即用高壓水泵將壓裂液注入油氣儲層內(nèi),將儲層壓碎以獲得油氣資源,壓裂砂是一種不可或缺的物質(zhì)。大部分石英砂均來自于高純度的石英砂巖,但也有部分石英砂的替代品,如陶粒和金屬顆粒。
工藝流程
壓裂砂由給料機送入顎式破碎機進行初步破碎,然后破碎成的的粗料由膠帶輸送機送至圓錐破中進行細碎,細碎后的石料經(jīng)振動篩篩分出兩種石子,滿足出料粒度要求的石子,會通過輸送機送至成品石子區(qū),另一部分返回破碎腔重新進行破碎,直到滿足出料粒度要求。
壓裂砂特點
1、壓裂砂粒徑均勻。支撐劑粒徑均勻可提高支撐劑的承壓能力及滲透性。目前使用的支撐劑直徑多半是0.42~0.84mm(40~20目),有時也用少量直徑為0.84~2mm(20~10目)的。
2、強度高。支撐劑組成不同,其強度也不同,強度越高,承壓能力越大。
3、雜質(zhì)含量少。壓裂砂中的雜質(zhì)是指混在砂中的碳酸鹽、長石、鐵的氧化物及粘土等礦物質(zhì)。一般用酸溶解度來衡量存在于壓裂砂中的碳酸鹽、長石和氧化鐵含量;用濁度來衡量存在于壓裂砂中的粘土、淤泥或無機物質(zhì)微粒的含量。
壓裂石英砂破碎率過高是什么原因
響破碎率的主要因素是石英砂支撐劑圓度、球度、表面光潔度、顯微結(jié)構(gòu)等。 伴隨水力壓裂技術(shù)的迅速發(fā)展促使壓裂支撐劑需求量急速增加,高純、高強度的石英砂有較大的需求。下一篇
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