硅石矿

硅石用途

硅石是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。

硅石大量用作建筑材料的原料，也是无机盐工业的重要原料。用化学方法可

将硅石加工成一系列硅化合物。硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅，

在自然界中分布广，储藏量大，很多国家都有大型优质矿，开采量大。

硅酸钠和二氧化硅是硅石化学加工得到的主要产品。硅酸钠是硅石化学加工

产品中用途最广、用量最大的产品，因此，硅石的用途也很广泛。除用于制造多

种硅化合物外，还大量用作纸板、胶合板、部分金属材料及铸造工业的粘合剂，

肥皂、洗涤剂的添加剂,纸张的性能改良剂,在纺织工业中作棉布煮炼和漂白助剂、

织物的防火处理剂、染料的显色剂。此外，还用作水泥助凝剂、木材防腐剂及蛋

类的保鲜剂等。硅酸钠经改性后还可作为内外墙涂料。硅酸铝可作玻璃、陶瓷的

原料，也可作油漆颜料。硅酸锂可作防腐油漆、金属表面保护剂。

硅石是硅质耐火材料的主要原料。硅石也称石英岩，主要矿物是石英SiO2。

耐火材料工业用的硅石可以分为结晶硅石（再结晶石英岩）和胶结硅石（胶结石

英岩）。硅矿的用途海域二氧化硅的用途电子烟结构 有关。

二氧化硅的用途很广。自然界里比较稀少的水晶可用以制造电子工业的重要

部件、光学仪器和工艺品。二氧化硅是制造光导纤维的重要原料。一般较纯净的

石英，可用来制造石英玻璃。石英玻璃膨胀系数很小，相当于普通玻璃的1/18，

能经受温度的剧变，耐酸性能好（除HF外），因此，石英玻璃常用来制造耐高

温的化学仪器。石英砂常用作玻璃原料和建筑材料。二氧化硅的用途很广，目前

已被使用的高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅。一般较纯净的石

英可用来制造石英玻璃。石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。水晶常用来

制造电子工业的重要部件、光学仪器，也用来制成高级工业品和眼镜片等。

矿床类型及其分布

硅石是硅质原料的统称，有石英砂岩、石英岩、脉石英、交代硅质大学学生会 角岩和石

英砂等。

我国硅质原料矿床主要类型及矿床实例，见表1。我国硅质原料矿产矿石化

学成分。

表1硅质原料矿床类型及矿床实例

矿床类型

主要矿石

类型

矿石特征

成矿时

代

矿床实例

沉积——变

质矿床

石英岩

矿石呈乳白色，致密坚硬，

块状，油脂光泽，半透明，

性脆，粒状构造。矿石成分

简单，石英占96~98%，胶结

物为硅质；矿石的化学成分：

SiO2>98%，

Al2O3<1%,Fe2O3<0.1

元古代

辽宁庄河石

英岩矿床、安

徽凤阳石英

岩矿床等

海相沉积矿

床

石英砂

岩、石英

岩、石英

砂

矿石为白或灰白中细粒石英

砂岩、石英岩或石英砂。颗

粒多在0.2～0.4mm间。化学

成分：SiO2>97%，

Al2O30.32～0.60%，

Fe2O3<0.1。石英砂的成分变

化复杂

震旦

纪、泥

盆纪、

第四纪

昆明白眉村

震旦系石英

砂岩矿床、河

北滦县雷庄

震旦系石英

砂岩矿床、苏

州清明山泥

盆系石英砂

岩矿床等

陆相沉积矿

床

泥质石英

砂岩、泥

质石英

砂、石英

砂等

矿石成分复杂，都含少量长

石，胶结物多为泥质，含铁

较高，矿石结构松散，有害

杂质多

中生

代、新

生代

（第三

纪、第

四纪）

江苏宿迁白

马涧第三系

石英砂岩矿

床、内蒙古通

辽甘旗卡第

四系石英砂

矿等

脉石英——

伟晶岩型矿

床

脉石英、

硅质岩

矿石成分单一，SiO2含量一

般在99砂锅做法 %以上，矿床规模一

般不大，产状陡

太古

代、中

生代

湖北蕲春灵

虬山脉石英

矿床、新疆尾

亚白山伟晶

岩型脉石英

矿床等

…………

矿石性质

硅石是硅质原料的统称，有石英砂岩、石英岩、脉石英、交代硅质角岩和石

英砂等。矿物成分主要为石英（晶质SiO2）和玉髓（隐晶质SiO2）。为块状或

粒状集合体，三方晶系，六方柱晶形。无色、灰褐、黑、紫、绿、粉红色。晶面

玻璃光泽，断口油脂光泽，贝壳状断口。化学分子式为SiO2，有少量的Fe2O3、

Al2O3、CaO、P2O5、MgO和有机物。纯质的脉石英和石英岩其SiO2含量可达98～

99%，石英砂岩为95～97%。

硅石质地坚硬，莫氏硬度7，密度2.65g/cm3，有极佳的耐火性和耐酸性，

熔点1730℃，熔融体冷却后变为石英玻璃，结晶体石英为水晶，具有透过紫外

线光能力及桔子的英语 压电性。

硅石可分为下列几种矿石：

1．石英砂岩：是石英与其他矿物颗粒被某种胶结物胶结起来的沉积岩。其

特点是80%以上的碎屑都是石英和硅质碎屑，此外还有长石、燧石、高岭土、白

云母杂于其中。颗粒呈浑圆状，表面光滑、干净，多为中——细状。胶结物常为

硅质，有时常见钙质、铁质、泥质、锰质，其中以硅质胶结质量最好，胶结物常

为蛋白玉及玉髓。矿石一般呈白、灰白、浅红、浅黄色，硬度大，断面粗糙，透

水性好。

2．石英岩：由石英砂岩受热变质重结晶作用而成。通常结晶颗粒间的胶结

物已消失，矿物组成为石英，常含绿泥石、黑云母、白云母、硅线石、辉石、角

闪石、绿帘石、石榴石、方解石、石墨及含铁矿物等。外表呈白色至灰白色。致

密块状，其硬度及强度均很大。

3．硅质角砾岩：是硅质交代的一种岩石，矿石致密，呈细粒状，具有贝壳

状断口，颜色多为灰色及黑色。

4．脉石英：矿物成分为石英，含少量长石、云母及其它矿物，致密块状，

质纯呈白色，半透明，油脂光泽，贝壳状断口，结晶颗粒很大，SiO2含量高，

加热时不易转化且发生分裂而松散。

５．石英砂：是比较纯的砂，呈白色或灰白色，带杂质时则呈浅红、浅褐黄

或土色。砂粒是各种硅质岩石的碎粒。

６．石英粉矿：是SiO2含量高达98%以上的天然高硅原料。

工艺特性及用途

１．工艺特性

决定硅石工业应用价值的工艺特性在于：硅石质地坚硬，莫氏硬度为７，有

极佳的耐火性和耐酸性，熔点1730℃，熔体冷却后变为石英玻璃，结晶体为水

晶，具有透过紫外线光能力及压电性。

２．主要用途

1）冶金工业：主要用于制造耐火材料——硅砖，冶炼硅质合金（硅铁、硅

锰、硅铬）和作熔剂。质纯的可制结晶硅。结晶硅是生产单晶硅的主要原料，又

可制硅铝和有机硅。

2）玻璃工业：硅石是制造玻璃的主要原料。硅石可作普通及光学玻璃，质

纯者可熔炼成优质技术玻璃。耐火砖可作玻璃熔窑的窑衬。

3）建筑工业：可作重要的建筑基石。碎石可作道路充填石及铁路道砟。砂

与沥青混合可铺路，石英还可作硅酸盐水泥的校正材料。

4）化学工业：硅石可制作各种硅化物和硅酸盐及硝酸盐，质佳者可作耐酸

性的硫酸塔中的充填物。

5）研磨业：石英岩和石英砂岩可制作磨石、油石、砂纸及碳酸硅等研磨材

料；石英砂也多用来锯石料、磨光玻璃、磨金属制个人优劣势分析 品及石器制品的表面，石英也

用于琢磨珠宝。

6）其它工业：可作搪瓷和陶瓷原料。质纯者广泛用于无线电工业、超声波

技术及现代国防和尖端技术，纯的石英岩具有旋光性和透过紫外线性能，可石浦古城 制造

各种光学仪器和医疗用的石英灯等，也是制造金刚砂（碳化硅）的基本原料。细

石英砂可作过滤

矿床的主要工业指标

表8硅石矿一般参考工业指标

矿石品级

化学成分，%

SiO2Al2O3Fe2O

3

CaO其他

硅砖用硅石

特≥98≤0.5≤0.5≤0.5耐火度1750℃

Ⅰ≥97.5≤1.0≤1.0≤0.5耐火度1730℃

Ⅱ≥96≤1.5≤1.5≤1.0耐火度1710℃

硅铁用硅石Ⅰ≥97.5≤1.0≤0.3P2O5≤0.02

Ⅱ≥96≤1.5≤1.0P2O5≤0.03

熔剂用硅石≥90～

95

≤2～5≤1～3≤3.0

硅铝用硅石≥98.5≤0.5

结晶硅用硅石≥98～

99

≤0.5≤0.5≤0.5P2O5≤0.03

石英玻璃用硅石≥99.95极微极微极微P2O5极微

玻

璃原料

用

硅石

一类玻璃要求>99≤0.5≤0.05

Cr2O3<0.001,

TiO2<0.05

二类玻璃要求>98<1<0.1

三类玻璃要求>96<2<0.2

建筑卫生、日用陶瓷用硅石>98.5Fe2O3+TiO2<0.

5

无线电、陶瓷

用硅石

Ⅰ>99.5<0.2<0.01<0.1

K2O+Na2O<0.1,

MgO<0.1,烧矢量

0.2

Ⅱ>98.5<1.0<0.05<0.1

K2O+Na2O<0.2,

MgO<0.1,烧矢量

0.2

电瓷用硅石>98.5<0.15