中國粉體網(wǎng)訊 7月5日,，自然資源部高純石英資源開發(fā)利用工程技術(shù)創(chuàng)新中心在中國地質(zhì)調(diào)查局鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所揭牌,。成立創(chuàng)新中心,，旨在集聚力量突破高純石英資源技術(shù)壁壘,，確保我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵資源材料安全供給。
二氧化硅中的“大熊貓”
雖然石英在自然界中分布廣泛,，但純度很高的高純石英卻很稀少，主要應用于半導體芯片,、太陽能光伏,、光纖通信、航空航天,、精密光學和特種玻璃等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),，是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不可缺少且無法替代的重要功能性材料。4N8級及以上高端高純石英產(chǎn)品,，我國則主要從國外高價進口,。
高純石英的稀缺性主要體現(xiàn)在全球高純石英原料礦床極為稀缺，且部分礦床儲量有限,，提純技術(shù)研發(fā)壁壘高等方面,。有資料顯示，全球可加工4N5級及以上質(zhì)量的高純石英礦床極為稀少,、分布不均,，主要分布于美國、挪威,、俄羅斯,、澳大利亞、印度等國家,。目前全球開發(fā)利用的高純石英礦床類型主要包括花崗偉晶巖型,、熱液脈型以及水晶等，其中美國花崗偉晶巖型石英資源品質(zhì)好,、規(guī)模大,，約占全球已發(fā)現(xiàn)高純石英資源總量的90%,。由于全球石英礦雜質(zhì)存在差異，需要不同的技術(shù)解決不同礦源的提純問題,。石英砂中部分雜質(zhì)可通過磁選,、酸洗等方式降低，但如果存在較多晶格雜質(zhì)及微小礦物包裹體,、氣液包裹體等雜質(zhì),，去除這些雜質(zhì)是提純技術(shù)的難點，同時要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,，還要在去除氣液包裹體的基礎上再降低成本,，更是難上加難，這也是提純研發(fā)技術(shù)壁壘高的原因所在,，所以高純石英的高端產(chǎn)品堪稱二氧化硅中的“大熊貓”,。
“產(chǎn)學研用”相結(jié)合
自然資源部高純石英資源開發(fā)利用工程技術(shù)創(chuàng)新中心依托鄭州綜合利用所建設運行，聯(lián)合中國礦業(yè)大學（北京）,、連云港福東正佑照明電器有限公司共同建設,。
該中心的定位是圍繞高純石英資源地質(zhì)找礦、提純評價,、材料制備等領域,，聚焦高純石英開發(fā)利用技術(shù)創(chuàng)新和工程化研發(fā)，開展高純石英原料快速識別篩選,、地質(zhì)找礦,、除雜提純、高純高端材料研發(fā),，集聚力量進行原創(chuàng)性引領性科技攻關(guān),，在高純石英資源地質(zhì)找礦、深度提純,、材料應用等方面攻克關(guān)鍵技術(shù),，突破低流體包裹體原料選擇、雜質(zhì)靶向去除等“卡脖子”問題,，并發(fā)展成為高純石英開發(fā)利用新技術(shù)推廣,、新材料應用、新設備驗證等系列成果輻射源和孵化器,。同時構(gòu)建石英資源,、礦物基因、高端材料三位一體的綜合評價體系,，形成適合我國高純石英資源找礦,、提純加工、分析檢測,、質(zhì)量評價的標準體系,，建立不同行業(yè)用高純石英砂產(chǎn)品質(zhì)量標準及配套的分析測試標準,，開展開發(fā)利用工程化應用和產(chǎn)業(yè)化示范，助推我國高純石英原料國產(chǎn)替代,，提升我國高純石英資源開發(fā)利用能力,，支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵資源材料安全供給。
該中心自2022年8月獲自然資源部批準建設以來,，充分依托高校,、科研院所、行業(yè)龍頭企業(yè)的學科優(yōu)勢和科研資源,，“產(chǎn)學研用”相結(jié)合,，強強聯(lián)合、優(yōu)勢集成,，協(xié)同開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),、成果轉(zhuǎn)化和技術(shù)服務，統(tǒng)籌資源鏈,、創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,。
研發(fā)取得顯著進展
該中心獲批至今雖然建設時間不足一年，但已經(jīng)取得積極成效和顯著進展,。
高純石英地質(zhì)找礦取得新突破,，有力保障國家能源資源安全。中心瞄準資源規(guī)模大,、品質(zhì)穩(wěn)定的偉晶巖型高純石英資源，開展成礦地質(zhì)條件和典型礦床成礦規(guī)律研究,，總結(jié)形成“構(gòu)造特征+礦物組合+石英標型”野外找礦標志,，初步建立了偉晶巖型高純石英資源找礦方法；在全國各地提取1200多個樣本,，新發(fā)現(xiàn)可制備4N級以上高純石英礦點26處,，提交4N5級及以上高純石英礦產(chǎn)地2處。
開創(chuàng)性建立全鏈條調(diào)查評價體系,，實現(xiàn)資源精準調(diào)查評價,。開創(chuàng)性地建立國內(nèi)唯一的高純石英“成礦遠景區(qū)預測-調(diào)查區(qū)圈定-樣品精準采集-預處理-選礦深度除雜-化學深度提純-產(chǎn)品檢測分析”的全鏈條調(diào)查評價體系，實現(xiàn)了高純石英資源潛力精準評價,，形成高純石英原料識別篩選,、高純石英原料高純化評價、流體包裹體識別與評價,、石英粒度調(diào)控,、痕量雜質(zhì)元素檢測、產(chǎn)品質(zhì)量等級評價等系列專利技術(shù),，建立了高純石英產(chǎn)品分析測試平臺,，編制完成《高純石英用硅質(zhì)原料綜合利用評價工作指南》行業(yè)標準送審稿,，為高純石英資源利用評價提供指導。
研發(fā)雜質(zhì)定向去除“殺手锏”技術(shù),，實現(xiàn)4N8級高純石英重大突破,。鑒于高純石英中雜質(zhì)元素含量及分布決定著高純石英的應用性能和產(chǎn)品方案，該中心在研究雜質(zhì)賦存狀態(tài)與提純工藝的關(guān)系基礎上,，利用新疆阿爾泰地區(qū)優(yōu)選樣品BY7-5偉晶巖型高純石英進行深度提純,，形成了高純石英中Ca等雜質(zhì)元素定向去除技術(shù)，高純石英產(chǎn)品純度達到99.9983%,，且Al,、Ti、Ca,、K,、Na、Li等6種關(guān)鍵雜質(zhì)元素含量符合高純石英坩堝材料要求,，這是首次利用國內(nèi)偉晶巖型石英資源成功制備出4N8級以上高純石英砂產(chǎn)品,，是實現(xiàn)高端高純石英國產(chǎn)化替代邁出的關(guān)鍵一步。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）
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