石英砂岩

石英砂岩的碎屑物質中90%以上為石英(可包括燧石和矽質岩) 碎屑，可有少數長石、岩屑等，重礦物很少，常為穩定的、磨圓的重礦物，如電氣石、錯石、金紅石等。化學成分上的特點是SiO2 含量高，可達95%-99.5% (故可作玻璃原料或矽質耐火材料)。石英砂岩，是矽石（石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英）中的一種，主要由二氧化矽構成。其屬玻璃和冶金輔助原料礦產，被廣泛運用於各個方面。

基本介紹

• 中文名：石英砂岩
• 外文名：Quartz Sandstone
• 類別：砂岩、矽石
• 透明度：無
• 礦物密度：輕
• 套用：玻璃和冶金輔助原料礦產

簡介

含角礫石英砂岩

石英砂岩：沉積岩中沉積碎屑岩中的砂岩引，矽石（石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英）中一種。屬玻璃和冶金輔助原料礦產。

石英砂岩的產品含有石英砂岩顆粒。

成分

礦石化學成分：二氧化矽97．30一97．32%，氧化鋁0．97～1．04%，氧化鐵0．62～0.67%，氧化鈣0．034—0．043%，五氧化二磷0．003%。吸水率1．01～2．55%,耐火度1716—1723℃。

石英砂岩

構造

（1）構成砂岩峰林的地層為中泥盆統雲台觀組和上泥盆統黃家磴地，岩性為巨厚層或厚層石英岩狀砂岩夾薄層粉砂岩等，其石英含量高達90%以上，且其膠結物多為鐵質、矽質等,石英和鐵、矽質膠結物的化學性質在表生環境下十分穩定，具較強的抗蝕性，另一方面，由於它具有堅硬的物質特性，構成峰柱的堅固的基座。而黃家磴組頂部鐵質膠結的紫紅色厚層石英砂岩（鮞狀鐵礦層）組成峰頂的頂蓋，就象給峰柱戴上了堅固的安全帽，形成名副其實的“鐵帽”。所有這些，都是石英砂岩峰林地貌得以形成並保存至今的物質基礎，在巨厚層石英砂岩中，存在著若干層薄層粉砂質軟弱層，因其抗風化侵蝕的能力軟弱，易於風化剝蝕。軟弱層的存在，一方面降低了峰柱的堅固程度，但同時也有利於單個峰柱的雕塑造型，形成眾多栩栩如生的擬人擬物的造型地貌。

石英砂岩裝飾品

（2）高角度裂隙的發育，是砂岩峰林地貌形成的必要條件。本區屬典型的地台型構造。巨厚層石英砂岩、由於抗剪強度低，加之產狀平緩，共軛垂裂特別發育，經歷多次構造運動，導致區內不同方向、不同性質、不同規模的斷裂或裂隙縱橫交錯，為日後的外營力地質作用開闢了道路。

樣品

（3）所處的特殊構造地位，是砂岩峰林地貌形成的重要因素。特殊的構造條件，控制著砂岩峰林地貌的總體分布。砂岩峰林地貌集中分布於三官寺向斜揚起端的天子山一帶和桑植和斜揚起端的峰巒溪，它們都是位於相同的構造部位，既北東東向寬緩向斜的揚起端，有北北東向褶皺迭加，使得北東東向向斜揚起端地層被進一步抬平,由於產狀平緩，使得岩層之間不易產生重力滑動，有利於峰柱地貌的穩定。 （4）新構造運動的抬升，是砂岩峰林地貌形成的動力因素。第三紀以來的新構造運動，是該區不斷地產生間歇性抬升，地殼的抬升、導致侵蝕基準面的下降，使得該區水動力作用加劇，流水最終切穿高角度的節理或構造裂隙軟弱帶，形成今日之石英砂岩縫林地貌景觀。

玻璃石英砂岩

形成

形成過程砂岩峰林地貌的地史時期，由於地殼緩慢的間歇性抬升，經受流水長期侵蝕切割的結果。其發展演變經歷了平台、方山——峰牆——峰叢、峰林——殘林4個主要階段。

石英砂岩產品

方山、平台：石英砂岩峰林地貌形成的最初階段，為邊緣陡峭、相對高差幾十至四百米、頂面平台的地貌類型，頂面由堅硬的黃家磴組含鐵石英砂岩構成。如天子山、黃石寨、腰子寨等處的平台方山地貌。 峰牆：隨著侵蝕作用的加劇，沿岩石共軛節理中發育中發育規模較大的一組節理形成溪溝，兩側岩石陡峭，形成峰牆，如百丈崖既屬此類型。

地貌特徵

(1)下三疊統厚層白雲質灰層，是溶洞形成的物質基礎，該區最著名的黃龍洞和九天洞，均發育與三疊系灰岩中，該區地層為連續沉積，厚度大，且間夾有若干層抗化學侵蝕能力較強的白雲岩、白雲質灰岩、粉砂岩等夾層，有利於多層結構的岩溶洞穴地貌的形成。 (2)地台型共軛垂直節理。為洞穴地貌的形成開筆了道路。滲入地下的酸性水，在漫長的地質年代中將斷層緩慢溶蝕。就是以這種螞蟻肯骨頭的精神，頑強地在灰岩中開鑿出迂迴曲折的洞穴地貌景觀。

(3)地殼的間歇性抬升，形成了該區溶洞的多層式結構，黃龍洞的三層樓結構，標誌著該區自完4第三紀以來，至少經理了三次明顯的地殼間歇性上升運動。

砂岩裝飾

產品含有石英砂岩顆粒。工藝擺設、園林雕塑、噴泉雕塑、浮雕壁畫、壁爐、羅馬柱、砂岩花盆、砂岩線條、藝術磚飾” 砂岩---天然洞石與手工雕琢的完美結合，展現了永恆的經典殿堂，也體現了藝術家才華橫溢的唯美創作空間，每件藝術品都蘊含著古典文化的烙印，是完美與藝術的結晶。 人造岩藝術產品，不但具有天然石材質地堅硬、耐磨、極具重量感的特徵，更為難得的是它表面的質感以及強烈的可塑性和表現力。可使其盡顯各種不同的藝術風格。其在建築和裝飾空間中，表現出的自然裝飾性效果及藝術內涵，是其它裝飾材料所無法比擬的

石英砂岩層

選礦工藝

通過對國內石英砂岩選礦工藝的分析，提出了濕式棒磨與預先控制篩分形成迴路、脫泥、中磁、分級的工藝流程，可使含Fe2O3為0.20%的原礦經過一次選別後，Fe2O3含量為0.09±0.005%的石英精砂。 石英砂岩是一種含矽豐富，中等莫氏硬度，熔點高，高溫下熔化形成的玻璃態物質，具有透明度的特點，被廣泛地用於玻璃、陶瓷、冶金、鑄造工業領域。隨著玻璃、陶瓷、冶金、鑄造工業的日益高檔化，對石英砂岩的需求量越來越大，受資源限制及石英砂岩層普遍受次生節理裂隙鐵質侵染，石英砂岩Fe2O3含量普通偏高，高質量的石英砂岩較少。因此石英砂岩的選礦提純受到企業的高度重視，我們對石英砂岩的選礦工藝進行了技術發改造。

工藝流程

目前國內石英砂岩選礦工藝主要有以下幾種：

（1）手選 破碎 水碾 除鐵

（2）破碎 磨礦 分級 浮選 除雲母

（3）棒磨 篩破碎 分篩 分級泥 脫泥泥 中磁泥 脫泥泥 分

第一種工藝流程使用的水輪碾機，磨礦效率低，處理量小，由於對石英精砂質量要求高，價格也不斷提高，該流程中沒有除鐵及分級工藝，所生產的產品已不能滿足使用要求。工藝落後，產品質量不高及經濟效益下降，被迫企業進行技術改造。

第二種工藝流程，雖然能滿足質量要求，但因其選礦成本高，及對環境有污染，也不宜採用此工藝。

通過對國內多家石英砂岩選礦廠及石英砂選取礦廠的實地考察分析，結合企業的實際情況，此次技術發行我們擬用第三種工藝流程式，達到對石英精砂的質量要求。

破碎段使用粗碎顎式破碎機和反擊式破碎機，二段開路破碎，具有選擇性破碎的優點，能有效避免過粉碎，使破碎產品料度均勻。

採用控制、預先篩分與棒磨形成迴路，預先篩分採用直線振動篩，能有效去除破碎產品中合格粒級含量為15——30%左右的合格級別，減少過粉粹的現象，並能提高棒磨機的處理能力，控制篩分採用高頻細篩控制上限，分級採用水力分級機控制下限。而且，上限與下限進行工藝參數調整或不同規格型號設備更換，還可生產出根據市場及各行業需要生產不同級別的產品。

石英精砂由於害怕鐵質污染，磨礦大多採用輪碾機，礫磨機或瓷球磨礦機等作為磨礦設備，它們雖然避免鐵質污染，但其磨礦效率低，磨礦時間長，產量低，能耗高。在技術改造中我擬採用磨礦效率高的濕式棒磨機，既可提高磨礦效率，又能防止過粉碎，有利於後續選別作業，而棒磨過程中混入的機械鐵則在以後的磁選作業中除去。

分級工藝

磨礦過程中混入的機械鐵及礦物中的弱磁性礦物能否除去，是最終能否生產符合質量要求的產品的技術關鍵，而脫泥磁選工藝及設備的確定則決定了此工藝流程是否可行。半逆流型磁選機工作介於逆流和順流之間，它兼有逆流型高回收率和順流型高精砂品位的優點，其選別指標較好，而強磁選在選礦可選性試驗中效果並不明顯。

石英砂岩

①採用濕式棒磨機取代輪碾機、礫磨機作石英砂岩的磨礦是可行的，其磨礦效率高，有利於後續選礦作業。

②採用預先、控制篩分與棒磨形成迴路，提高了磨礦效率，減少了過粉碎，提高了產量，粒度均勻。

③選用脫泥斗及逆流型永磁筒式中磁選機作為除鐵設備是可行的。

④此工藝簡單，適宜性強。