廣西北海天然石英砂礦產資源豐富，主要分布在合浦縣和鐵山港區，資源儲量超20億t。目前，該礦是我國超白玻璃用低鐵石英砂（水洗砂）的重要原料基地，由于產品質量好，已引起國內多家大型玻璃企業的關注。
廣西合浦天然石英砂礦的成因主要是由異地石英經水流搬運在古河槽沉積形成，不同粒級樣品的SiO2純度普遍較高，平均SiO2含量為98.859%，礦物成分主要是石英，有少量白云母、燧石、金屬礦物和高嶺土等雜質礦物存在。該礦的特點是礦石粒度大小不一，差別較大，除了一定數量的石英砂外，還含有大量鵝卵石狀的礫石英。

 

成都理工大學王哲皓、汪靈等人以廣西合浦天然石英砂礦（含礫石英）為研究對象，系統研究了礦區代表性礦點不同粒級樣品的礦物材料學特征，包括化學成分、礦物組成、顯微結構和提純加工效果等，提出了礦石類型劃分的新方案，并對不同礦石類型工業應用潛力進行了分析，結果如下。
1、廣西合浦天然石英砂的礦石類型劃分
根據礦石粒度大小與物質來源、SiO2含量與提純加工效果及工業應用潛力，可將廣西合浦天然石英砂礦劃分為三種礦石類型：礫石礦（>2cm）、粗砂礦（2～0.43mm）和細砂礦（-0.43mm）。

同一粒級不同樣品水洗砂的SiO2純度和雜質元素總量的差別并不是特別大，但雜質元素總量在礫石、粗砂和細砂等不同粒級樣品中依次成倍增長。
在酸浸提純后，不同粒級樣品的提純結果具有明顯差異，整體來看，礫石提純結果最好，粗砂次之，細砂最差，且原礦雜質含量越少，提純后SiO2純度越高，即在同一提純工藝條件下，礫石、粗砂和細砂的提純結果隨粒級降低而依次變差。造成這一現象的主要原因與原礦物質來源及其決定的雜質含量有關：礫石樣品的物質來源為脈石英，原礦雜質含量相對較少；細砂樣品的物質來源復雜，主要為花崗石風化產物，也有部分來源于脈石英在水流搬運過程中的破碎產物，因此，原礦雜質含量較多；粗砂樣品的物質來源特點是介于二者之間，即主要為脈石英，部分來源于花崗石風化產物，因此，原礦雜質含量也間于二者之間。
2、不同類型礦石應用潛力分析
由于不同類型礦石的SiO2含量與提純加工效果有顯著差異，這使得其在工業應用潛力上也有很大區別，具體分析如下所述。
（1）礫石礦（>2cm）
經過簡單的破碎-篩分，原礦（水洗砂）的平均SiO2含量為99.981%，平均Fe含量≤30×10-6，平均Ti含量≤5×10-6，達到低鐵石英砂的化學成分要求，即Fe含量≤84×10-6，Ti含量≤300×10-6。
經酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.995%（4N5），個別樣品氯化焙燒后SiO2純度可達到4N8，符合高純石英礦的純度標準，具有開發4N5高純石英中高端產品的潛力，但仍需進行包裹體含量的下游產品驗證才能確定其可行性。
因此，根據優礦優用、高效利用的原則，該礫石礦不宜用作超白玻璃用低鐵石英砂原料，而應在簡易篩分選礦后，將其單獨堆放，開展高純石英開發利用研究。
（2）粗砂礦（2～0.43mm）
經過簡單的破碎-篩分，水洗砂的平均SiO2含量為99.936%，平均Fe含量≤52×10-6，平均Ti含量≤83×10-6，達到低鐵石英砂的化學成分要求，是加工超白玻璃用低鐵石英砂的主要原料。
經酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.988%（3N8），由于堿金屬和堿土金屬及過渡金屬元素含量相對較低，具有開發集成電路用高端硅微粉等產品的潛力，但仍需進行放射性元素含量檢測才能確定其可行性。
（3）細砂礦（-0.43mm）
水洗砂的的平均SiO2含量為99.736%，平均Fe含量≤302×10-6，可用于生產w（TFe）≤0.05%或500×10-6的精制石英砂，又叫精砂。
經酸浸提純后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.909%（3N），平均Fe含量≤218×10-6，仍達不到低鐵石英砂的化學成分要求。因此，細砂礦不能單獨生產低鐵石英砂（水洗砂），通過計算，其水洗砂若按不高于13%的比例與粗砂礦混配使用，混合料的平均Fe含量≤84×10-6、平均Ti含量≤143×10-6，可用作超白玻璃用低鐵石英砂原料。
目前，廣西合浦天然石英砂礦的主要開發產品是超白玻璃用低鐵石英砂（水洗砂），根據本研究工作結果，其礫石礦和粗砂礦還分別具有開發4N5高純石英中高端產品和集成電路用高端硅微粉等產品的潛力。
因此，為實現該礦的高值高效利用，應在篩分選礦后，將礫石礦、粗砂礦和細砂礦三種類型礦石分別堆積存放，加強對礫石礦與粗砂礦的高值化、高效化和綜合化開發應用研究，針對不同類型礦石開發不同應用的石英砂系列產品。
資料來源：《王哲皓,李文蘭,汪靈,等.廣西合浦天然石英砂礦的礦石類型及高純石英應用潛力分析[J/OL].中國礦業,2025》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！