石英矿物资源的分离提纯及材料化应用基于机器视觉的石英流体包裹体自动识别与指数计算赵毅1,2,3，王守敬1,2,3，郭理想1,2,3，朱黎宽1,2,3，刘磊1,2,31.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州450006；2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州450006；3.自然资源部高纯石英开发利用工程技术创新中心,河南,郑州450006中图分类号：TD973+.3；TD91文献标识码：A文章编号：1001−0076（2022）05−0028−07DOI：10.13779/j.cnki.issn1001−0076.2022.05.005摘要石英中流体包裹体的含量对石英提纯等级及后续石英制品熔炼加工性能有显著影响，传统人工镜下识别石英包裹体特征并定性评价石英流体包裹体含量的方法在其工作效率和量化精度方面存在缺陷。利用机器视觉技术对包裹体显微照片进行石英颗粒的分割提取，使用自主研发的石英流体包裹体量化计算软件对石英颗粒内部流体包裹体特征开展灰度量化统计。为了验证所得计算结果的可靠性，采用美国尤尼明IOTA-STA标准砂作为参比样品并建立其样品数据集，利用随机抽样方法获取了尤尼明标样参考标准值稳定存在的抽样模拟条件及最佳图像采集数量，建立了针对待测石英样品流体包裹体指数的计算方法,并以河南东秦岭地区伟晶岩型高纯石英LD-5号脉体不同采样位置的石英样品为研究对象开展流体包裹体指数计算，结果显示该矿脉石英流体包裹体指数均值为93.09，整个矿脉的流体包裹体指数接近尤尼明标准砂且波动较小，为后续进一步优化找矿目标提供了有益的借鉴和指导。关键词高纯石英；机器视觉；流体包裹体；筛选评价0引言高纯石英是由水晶、脉石英、花岗伟晶岩等矿石作为原料经提纯后的一种矿产品。高纯石英是硅产业高端产品的物质基础，广泛应用于战略性新兴产业[1]。高纯石英目前尚无统一的划分标准,张佩聪等[2]将高纯石英定义为石英晶格中铝－硅异价有限类质同象替代形成的铝晶格占位杂质含量（晶格Al）≤30μg/g，同时其他杂质（Ti、K、Na、Ca、Mg、Fe等）总和≤20μg/g的天然矿物，对应的石英纯度（SiO2含量）≥99.99%(4N)。天然石英中通常都发育有一定量的包裹体，包裹体中含有微量杂质元素的多少是石英原料能否制备高纯石英砂的关键因素。在熔融石英玻璃过程中，石英砂原料中气液包裹体所含有的水分子或羟基，会诱发玻璃熔体中产生气泡、气线等缺陷，而且部分包裹体中的水会溶解于石英玻璃中形成残余羟基，导致高纯石英砂制品的理化性质发生变化[3-4]。流体包裹体的种类和丰度取决于结晶环...
