脈石英是一種幾乎全部是致密石英塊體組成的脈體，白色、乳白色，多呈粒狀結構，SiO2含量通常在98%左右。也指地質產狀呈脈狀產出的石英礦產資源的總稱。與使用量很大的玻璃、陶瓷和鑄造型砂等原料相比，由于脈石英儲量一般相對較小，開采成本較高，難以作為這些傳統用途的工業礦物加以利用，因此，長期以來，我國脈石英的工業價值一直未引起人們的重視。近期國內外實際生產證明，脈石英可以替代水晶作為加工提純高純石英的原料。

1、我國脈石英資源現狀

我國脈石英礦分布廣泛但是局部稍有集中，華東地區礦產地數量最多。脈石英礦床規模小，大中型礦床占比少，礦點數量多。脈石英含硅量高，含鐵量較低，找礦潛力大。

（1）礦產資源分布廣泛，局部較為集中

據《全國礦產資源儲量通報》（2018年）和全國地質資料館館藏資料統計可知，全國共發現脈石英礦產地354處，以玻璃用、冶金用礦產地為主，分別占比55%和43%。由于脈石英硬度大，一般只有嚴重缺硅質原料地區才使用脈石英作為水泥配料，故水泥配料用脈石英礦產地較少。

據統計，全國共有23個省（區、市）有脈石英礦產地，分布廣泛。其中，江西礦產地最多，達126處，占比36%；次為福建，共76處，占比22%；吉林32處，占比9%；新疆、四川和遼寧各占比約5%。以大區劃分，則華東地區脈石英礦產地分布數量占比63%，東北地區占比15%，其他地區相對較少。

按照成礦區帶統計，脈石英礦產地在江南隆起東段成礦帶、武功山—杭州灣成礦帶、小興安嶺—張廣才嶺成礦帶、塔里木陸塊北緣成礦帶、西秦嶺成礦帶、東秦嶺非金屬成礦帶等Ⅲ級成礦區帶分布相對集中。

（2）礦床規模小，礦床少礦點多

據統計，全國脈石英礦產地中礦點（資源量＜20萬t）數量居多，占礦產地總數的74%；大型礦床僅1處，中型礦床18處，小型礦床58處。其中，江西的礦點數量占比全省達93%，僅有中型2處，小型7處；福建無大中型礦床，僅有小型礦床9處，其他均為礦點。

大中型礦床的礦體總體以脈狀為主，一般由一條至幾條脈組成，多數為同一空間范圍內多條脈組成礦床，或者礦體僅為一條最大的脈體，但其周邊石英脈十分發育，有無數條不同方向小規模脈體。礦床規模與礦體長度和厚度密切相關，脈體長度大、脈體寬厚則礦床規模大。從成因類型看，巖漿熱液型礦床規模相對較大，大部分大中型礦床均為此類型，而變質熱液型和火山熱液型礦床規模一般不大，其他類型則未見中型礦床。

全國脈石英保有資源量約1.63億t，其中，江西和海南保有資源量最多，各占全國總資源量15%左右。海南南蛇嶺為國內探明規模最大的脈石英礦床，其保有資源量超2000萬t；四川和新疆各占10%左右；福建、安徽、陜西、內蒙古、遼寧等五省（區）各占5%左右，其他省（區）占比較少。

受礦床特征和礦種重要性的影響，脈石英礦地質勘查程度偏低，大多數礦床為普查工作程度，僅有13%礦床達到詳查工作程度，極少數礦床開展過勘探地質工作。一般來說，脈石英礦床均為露天開采，由于其厚度不大、深部延伸礦體的開采難度較大，大中型礦床的開采技術條件相比小礦要簡單，隨著生態環境約束條件提高，地質勘查工作應該更要著重于規模較大或者脈體密集的工作對象。目前，我國脈石英礦產地開發利用程度偏高，已有73%的礦產地已開采或正在開采。

（3）與其他石英礦床工業類型相比，脈石英開采難度相對較大，開采成本較高。其主要原因是脈石英礦體呈不規則脈狀，地質產狀較陡，厚度一般幾米至幾十米，長度一般為十幾米至幾百米，一個礦區可由一條礦脈或由多條礦脈組成。

（4）脈石英礦物成分單一，幾乎全部為石英，但礦石中普遍存在礦物包裹體、氣液包裹體和類質同像等多種雜質，而且許多雜質的提純工藝難度極大。

（5）盡管天然脈石英的w(SiO 2 )純度通常＞99%，甚至＞99.9%。但根據石英高端產品質量要求，以提純可選性指標進行評價，不同產地、不同礦區的脈石英在w(SiO 2 )純度上存在很大差別。

2、我國脈石英礦石質量

脈石英含硅量高于石英砂巖、石英巖和粉石英，且雜質元素含量相對少。

最主要的雜質元素為鐵，一般以四種化合物形式存在于脈石英中：

①最常見的是含鐵粘土礦物，這種較易選除，通過篩分或淘洗即可把鐵除去；

②第二種形式的鐵存在于重礦物中；

③第三種形式的鐵以氧化物或氫氧化物薄膜附在石英顆粒的表面，選礦時需在水中擦洗，甚至在酸溶液擦洗才能除去；

④第四種形式鐵存在于石英晶格或流體包裹體中，此類形式鐵比較難以除去。

脈石英中鐵含量一般低于0.1%有利于高純石英的加工提純。其他雜質元素還包括Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Mn、Cu、Cr、Ni等，工業上以石英砂中含有此13種雜質元素總含量來劃分礦產品等級。

一般來說，巖漿熱液型和花崗偉晶巖型礦床礦石中Al含量高于其他類型的；Ti含量反映了礦物形成時的溫度，變質熱液型和花崗偉晶巖型礦床礦石中Ti含量高于其他類型的。另外，還有氣—液雜質，包括結構水（也稱羥基）和流體包裹體。前者在高溫條件下熔制的石英玻璃仍有大量的結構水不會從SiO2熔體中釋放出來，最終形成石英玻璃的羥基雜質；后者較為均勻分布或沿解理、裂隙分布，最終形成石英玻璃的氣泡缺陷和羥基雜質。

脈石英中雜質元素含量高低與高純石英砂質量不是簡單的對應關系，經過有效的選礦加工提純后，其礦物組成和化學成分含量發生較大變化。比如，青海海西大頭羊西溝脈石英礦石經半工業提純試驗，可將SiO2含量由原礦的97.02%提高到99.98%以上，雜質總量可控制在100μg/g以內，白度可達94.8，產品達到電工級高純硅微粉的工業要求，所提純的石英砂可作為石英坩堝、石英玻璃管材等相關下游石英產品的原料。海南澄邁南蛇嶺礦石經篩分、分級、擦洗、弱磁選、強磁選、浮選、酸洗等試驗，原礦石中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量由99.18%、0.41%、0.091%提升至99.39%、0.30%、0.012%。

脈石英的高效利用

（1）硅微粉

目前，脈石英主要的應用領域是制備w( SiO2 ) 99%～99.9%的硅微粉。其主要原因有二：一是與石英砂巖和石英巖等其它石英礦產資源相比，脈石英幾乎全部由石英組成， SiO2 通常大于2N，其它雜質含量相對較少，不需要復雜加工就能夠基本滿足硅微粉的 SiO2 純度技術指標要求；二是與石英的傳統應用領域相比，硅微粉附加值較高但用量并不巨大，礦床資源量能夠滿足需求。

但是，需要指出的是，對于芯片封裝用球形硅微粉，其脈石英原料有更高的質量要求。目前，在我國，能夠滿足這一應用領域要求的脈石英礦只是極個別。

（2）高純石英

這是目前脈石英最具吸引力的應用領域。根據國際成功案例和我國研究實踐，脈石英是加工高純石英的理想原料之一，其工業價值和應用優勢是：

第一，高純石英的附加值高，絕對用量少，過去按傳統應用標準，是小礦；而今按新用途標準，則是大礦。

第二，與石英巖和石英砂巖相比，脈石英幾乎都由石英組成，SiO 2 純度一般都在3N及以上，其它雜質含量相對較少，有利于高純石英的提純加工。

第三，與天然水晶相比，脈石英除開采條件優勢外，同一礦區的礦石質量相對比較穩定，為礦物原料均一化加工創造了條件。但是，需要指出的是，在我國，能夠用作高純石英高端產品（w(SiO 2 )≥4N 8 ）原料的礦產資源也只是極個別。

（3）其他

如果礦石高溫防爆性技術指標符合要求，脈石英還可用于金屬硅冶煉原料；色澤均勻、雜質少、硬度高、油脂光澤好的脈石英還是人工石英板材用砂的良好原料。