广西北海天然石英砂矿产资源丰富，主要分布在合浦县和铁山港区，资源储量超20亿t。目前，该矿是我国超白玻璃用低铁石英砂（水洗砂）的重要原料基地，由于产品质量好，已引起国内多家大型玻璃企业的关注。
广西合浦天然石英砂矿的成因主要是由异地石英经水流搬运在古河槽沉积形成，不同粒级样品的SiO2纯度普遍较高，平均SiO2含量为98.859%，矿物成分主要是石英，有少量白云母、燧石、金属矿物和高岭土等杂质矿物存在。该矿的特点是矿石粒度大小不一，差别较大，除了一定数量的石英砂外，还含有大量鹅卵石状的砾石英。

 

成都理工大学王哲皓、汪灵等人以广西合浦天然石英砂矿（含砾石英）为研究对象，系统研究了矿区代表性矿点不同粒级样品的矿物材料学特征，包括化学成分、矿物组成、显微结构和提纯加工效果等，提出了矿石类型划分的新方案，并对不同矿石类型工业应用潜力进行了分析，结果如下。
1、广西合浦天然石英砂的矿石类型划分
根据矿石粒度大小与物质来源、SiO2含量与提纯加工效果及工业应用潜力，可将广西合浦天然石英砂矿划分为三种矿石类型：砾石矿（>2cm）、粗砂矿（2～0.43mm）和细砂矿（-0.43mm）。

同一粒级不同样品水洗砂的SiO2纯度和杂质元素总量的差别并不是特别大，但杂质元素总量在砾石、粗砂和细砂等不同粒级样品中依次成倍增长。
在酸浸提纯后，不同粒级样品的提纯结果具有明显差异，整体来看，砾石提纯结果最好，粗砂次之，细砂最差，且原矿杂质含量越少，提纯后SiO2纯度越高，即在同一提纯工艺条件下，砾石、粗砂和细砂的提纯结果随粒级降低而依次变差。造成这一现象的主要原因与原矿物质来源及其决定的杂质含量有关：砾石样品的物质来源为脉石英，原矿杂质含量相对较少；细砂样品的物质来源复杂，主要为花岗石风化产物，也有部分来源于脉石英在水流搬运过程中的破碎产物，因此，原矿杂质含量较多；粗砂样品的物质来源特点是介于二者之间，即主要为脉石英，部分来源于花岗石风化产物，因此，原矿杂质含量也间于二者之间。
2、不同类型矿石应用潜力分析
由于不同类型矿石的SiO2含量与提纯加工效果有显著差异，这使得其在工业应用潜力上也有很大区别，具体分析如下所述。
（1）砾石矿（>2cm）
经过简单的破碎-筛分，原矿（水洗砂）的平均SiO2含量为99.981%，平均Fe含量≤30×10-6，平均Ti含量≤5×10-6，达到低铁石英砂的化学成分要求，即Fe含量≤84×10-6，Ti含量≤300×10-6。
经酸浸提纯后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.995%（4N5），个别样品氯化焙烧后SiO2纯度可达到4N8，符合高纯石英矿的纯度标准，具有开发4N5高纯石英中高端产品的潜力，但仍需进行包裹体含量的下游产品验证才能确定其可行性。
因此，根据优矿优用、高效利用的原则，该砾石矿不宜用作超白玻璃用低铁石英砂原料，而应在简易筛分选矿后，将其单独堆放，开展高纯石英开发利用研究。
（2）粗砂矿（2～0.43mm）
经过简单的破碎-筛分，水洗砂的平均SiO2含量为99.936%，平均Fe含量≤52×10-6，平均Ti含量≤83×10-6，达到低铁石英砂的化学成分要求，是加工超白玻璃用低铁石英砂的主要原料。
经酸浸提纯后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.988%（3N8），由于碱金属和碱土金属及过渡金属元素含量相对较低，具有开发集成电路用高端硅微粉等产品的潜力，但仍需进行放射性元素含量检测才能确定其可行性。
（3）细砂矿（-0.43mm）
水洗砂的的平均SiO2含量为99.736%，平均Fe含量≤302×10-6，可用于生产w（TFe）≤0.05%或500×10-6的精制石英砂，又叫精砂。
经酸浸提纯后，酸洗砂的平均SiO2含量≥99.909%（3N），平均Fe含量≤218×10-6，仍达不到低铁石英砂的化学成分要求。因此，细砂矿不能单独生产低铁石英砂（水洗砂），通过计算，其水洗砂若按不高于13%的比例与粗砂矿混配使用，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铁石英砂原料。
目前，广西合浦天然石英砂矿的主要开发产品是超白玻璃用低铁石英砂（水洗砂），根据本研究工作结果，其砾石矿和粗砂矿还分别具有开发4N5高纯石英中高端产品和集成电路用高端硅微粉等产品的潜力。
因此，为实现该矿的高值高效利用，应在筛分选矿后，将砾石矿、粗砂矿和细砂矿三种类型矿石分别堆积存放，加强对砾石矿与粗砂矿的高值化、高效化和综合化开发应用研究，针对不同类型矿石开发不同应用的石英砂系列产品。
资料来源：《王哲皓,李文兰,汪灵,等.广西合浦天然石英砂矿的矿石类型及高纯石英应用潜力分析[J/OL].中国矿业,2025》，由【粉体技术网】编辑整理，转载请注明出处！