中國粉體網(wǎng)訊 高純石英原料是能以現(xiàn)有成熟的礦物加工技術(shù)將SiO2提純至99.9%及以上的天然石英礦物資源。由于傳統(tǒng)原料熔煉水晶資源已瀕臨枯竭,,必須盡快尋求更多的替代原料,。不同地質(zhì)成因類型高純石英原料的開發(fā)利用特點有差異,脈石英礦體一般產(chǎn)出規(guī)模較小且礦石質(zhì)量變化不穩(wěn)定,,花崗偉晶巖中的石英純度判別和選礦難度較大,。
在我國,石英巖的礦床規(guī)模和資源量都是最大的,。但是,,該類型石英礦的雜質(zhì)一般較多且提純較困難,其工業(yè)應(yīng)用主要集中在附加值不高的金屬硅和硅鐵原料,,以及不受粒度大小和角形因數(shù)影響的w(SiO2)99%±的石英原材料產(chǎn)品,,如浮法玻璃、日用玻璃等原材料,。
如果能夠利用石英巖礦石制備高純石英砂,,那不僅有利于緩解高純石英原料的供應(yīng)緊張,而且對于促進優(yōu)質(zhì)石英巖資源的科學(xué)利用有重要意義,。但是,,據(jù)中國粉體網(wǎng)小編了解,國內(nèi)專門以石英巖制備高純石英砂為題的研究報道非常少見,。
(圖源:汪靈教授)
時間比較早的一份研究論文是,,1998年《中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊》上報道的,研究人員以安徽某地石英巖為原料采用煅燒水淬—酸處理工藝,,脫除雜質(zhì)元素使SiO2含量達到99.99%,,雜質(zhì)元素含量為33.31×10-6,基本滿足高純石英的質(zhì)量要求,。該研究結(jié)論特別提到,,用石英巖制備高純石英的關(guān)鍵是酸處理;且酸處理劑一定要用混酸,,特別是HF的加入是保證高純的必要條件。
進入21世紀之后,,研究過石英巖制備高純石英砂的,,有幾位知名學(xué)者,,一位是武漢理工大學(xué)的張凌燕教授,另一位是西南科技大學(xué)的孫紅娟教授及其團隊,。
2005年,,張凌燕教授以江西省銅鼓地區(qū)石英巖為原料,經(jīng)粉碎→篩分分級→磨礦→磁選→酸浸后,,制備出高純石英微粉和高純石英玻璃砂,。由原礦SiO₂97.44%~97.96%、Al₂O₃0.36%~0.41%,、Fe₂O₃0.021%~0.030%的石英巖,,可制備成SiO₂99.9%~99.99%、Al₂O₃<44.16ppm,、Fe₂O₃<82.46ppm,、白度>90的高純石英微粉和SiO₂>99.5%、Al₂O₃<0.0299%,、Fe₂O₃<0.0291%,,粒度為0.1~0.42mm級別的石英玻璃砂;采用高梯度磁選-酸浸工藝制備高純微粉,,SiO₂含量達99.99%,,較干式磁選-酸浸工藝效果更好。
2017年,,孫紅娟教授團隊采用陰極發(fā)光顯微鏡、ICP-OES和SEM-EDS等分析測試手段研究了青�,;ú睘呈r的礦石性質(zhì),,以解離并去除白云母為提純目標(biāo)進行了浮選和酸浸條件優(yōu)化試驗。在超聲波輔助作用下,,花脖灣石英巖礦經(jīng)提純后獲得了高純石英砂,,特別是粒級為0.110~0.074 mm的石英砂9種雜質(zhì)元素總含量降低至66.65×10-6,w(SiO2)達到99.99%,。試驗表明花脖灣石英巖礦是一種優(yōu)質(zhì)的石英巖型高純石英原料,,具備良好的高純石英資源前景。
近年來,,成都理工大學(xué)的汪靈教授在提純,、檢測和評價石英巖礦時發(fā)現(xiàn),石英巖除了它傳統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用外,,有的可提純加工w(TFe)≤0.01%,、w(SiO2) 99% ±的低鐵石英砂產(chǎn)品,有的可提純加工w(SiO2) > 99.9%的高純石英,還有個別甚至具有提純加工4N8高純石英高端產(chǎn)品的潛力,。因此,,汪靈教授認為,石英巖這一礦床工業(yè)類型的工業(yè)應(yīng)用范圍和價值可能被低估了,。
2025年4月23-24日,,由中國粉體網(wǎng)、中粉會展主辦的“2025全國半導(dǎo)體行業(yè)用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”將在江蘇南京召開,,屆時來自成都理工大學(xué)的汪靈教授,,將做題為《4N8高純石英原料的新類型——石英巖》的報告。
汪靈,,二級教授,,博士生導(dǎo)師,四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人,,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家,,《礦物學(xué)報》《巖石礦物學(xué)雜志》《礦物巖石》等期刊編委。出版有迄今為止國內(nèi)外第一本關(guān)于礦物的材料屬性與應(yīng)用的基礎(chǔ)性,、實用性和系統(tǒng)性理論著作《礦物材料學(xué)原理》(2021),,該書被稱為礦物材料學(xué)的奠基之作;以該專著為基礎(chǔ),,出版了迄今為止國內(nèi)外第一部基于礦物材料學(xué)的系統(tǒng)性理論和學(xué)科知識體系的《礦物材料學(xué)》高校教材(2023),;在重慶市城口縣發(fā)現(xiàn)超大型陶粒頁巖礦,探明資源量的潛在經(jīng)濟價值超200億元,;在我國發(fā)現(xiàn)了能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的高純石英優(yōu)質(zhì)礦(A級礦),,并以此為原料主持建成我國首條全自動4N8高純石英砂高端產(chǎn)品生產(chǎn)線,該專利產(chǎn)業(yè)化成果獲評2022年度四川省高校院所知識產(chǎn)權(quán)市場化運營典型案例,。
參考來源:
[1]張凌燕等:石英巖制備高純石英微粉和石英玻璃砂試驗研究
[2]吳逍,、孫紅娟等:優(yōu)質(zhì)石英巖作為高純石英原料的提純試驗研究
[3]李楊:用石英巖制備高純石英的工藝研究
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)告知刪除,!