中國粉體網(wǎng)訊 由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025國際硅材料產(chǎn)業(yè)展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦,。展會期間,我們邀請到武漢理工大學(xué)張凌燕教授做客“對話”欄目,,暢談高純石英研究的心得體會與技術(shù)發(fā)展趨勢。
中國粉體網(wǎng):張教授,,30年前您已開始研究高純石英,,對您而言,這么多年研究石英的最大心得或收獲是什么,?
張凌燕教授:石英資源中高純石英產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,,它經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展,特別是近五年出現(xiàn)了井噴式的爆發(fā)性增長,,至2024年又進(jìn)入新一輪行業(yè)洗牌調(diào)整期,。作為一名技術(shù)開發(fā)研究者見證了行業(yè)的發(fā)展,在過程中也伴隨了研究手段的不斷進(jìn)步,,體會到技術(shù)進(jìn)步給研究帶來的便捷,、高效、準(zhǔn)確,,特別是微量雜質(zhì)元素的精確檢測,、氣液包裹體的判定檢測技術(shù)手段等得到飛躍式的提高,如ICP-MS,、高精度光學(xué)顯微識別技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計算法手段結(jié)合等都為高純石英的檢測提供了有利的武器,,研究手段的進(jìn)步同時也促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)步。
作為研究者也是一名宣傳者,,我的另一個重要的體會是,,石英礦石種類多達(dá)7種甚至每種類型還細(xì)分更多小類,并不是都可以精選提純達(dá)到高純的目標(biāo),,因此需要研究者嚴(yán)格秉持科學(xué)態(tài)度對待每一個研究項目,,對待每一處石英資源,不放過每一處優(yōu)質(zhì)資源,,不錯用低質(zhì)資源,,做好行業(yè)和企業(yè)的宣傳者和技術(shù)解釋者,也是對行業(yè),、企業(yè),、投資者的責(zé)任所在。
中國粉體網(wǎng):近一二十年,,石英這種非金屬礦產(chǎn)的應(yīng)用市場隨著我國光伏,、半導(dǎo)體等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也經(jīng)歷了起起伏伏,這種動蕩的變化對您有什么影響嗎,?
張凌燕教授:石英產(chǎn)業(yè)與其他很多行業(yè)相似,,同樣也受大環(huán)境影響,但行業(yè)的細(xì)分市場也是差異很大,,如光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,、市場萎靡不振,半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)門檻更高,、對石英原料技術(shù)指標(biāo)要求更高,,因此市場一直處于較旺盛狀態(tài),其中優(yōu)質(zhì)的石英原礦資源國內(nèi)有限且大量依賴國外供應(yīng),,在這樣的背景下,,我認(rèn)為作為技術(shù)開發(fā)研究者需要做好兩件事,一是自身緊密跟蹤行業(yè)發(fā)展的方向,,正確把握前沿技術(shù),,為行業(yè)或企業(yè)提供市場預(yù)警建議或投資方向,提出正確可靠的進(jìn)入依據(jù),,如2023-2024年在研究工作基礎(chǔ)上曾建議2家企業(yè)慎重介入高純石英產(chǎn)業(yè);二是深入開展以國內(nèi)石英資源為基礎(chǔ)的石英礦石的研發(fā)工作,,針對原礦自身特點(diǎn)深刻認(rèn)識資源,,進(jìn)行針對性開發(fā),幫助企業(yè)技術(shù)進(jìn)步,,目前正協(xié)助湖北潘達(dá)爾硅基新材開展高品質(zhì)硅微粉的技術(shù)研發(fā)升級工作,。
中國粉體網(wǎng):石英巖這類礦石既可以做玻璃的原料,也可以做硅微粉的原料,,甚至可以做高純石英砂的原料,,如果是面對一家想做石英巖礦石深加工的企業(yè),您會重點(diǎn)從哪些方面去指導(dǎo)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā),?
張凌燕教授:石英巖只是7大類石英資源中的一種,,其中的伴生礦物組成、硅含量,、鐵鋁鈣鎂鉀鈉等雜質(zhì)組分含量差異大,,包裹體多少、存在形式也不同,,選礦提純加工工藝變化大,,如單一重選-磁選工藝、重選-磁選-酸洗工藝,、還有浮選介入等,,甚至高純石英提純中的焙燒-爆裂-浮選-酸洗、氯化焙燒等工藝的應(yīng)用,導(dǎo)致其技術(shù)指標(biāo)和應(yīng)用場景完全不同,,作為產(chǎn)品開發(fā)最重要的一點(diǎn)是,,深刻認(rèn)識和理解礦石,開展針對性研究,,開發(fā)適合該礦石資源的產(chǎn)品,。例如,湖北谷城的石英礦石是一種深海沉積(又稱化學(xué)沉積)的礦石,,除行業(yè)公認(rèn)是冶煉工業(yè)硅最優(yōu)質(zhì)的原料外,,事實上也是制備優(yōu)質(zhì)中高端硅微粉的優(yōu)質(zhì)礦石,湖北潘達(dá)爾硅基新材已穩(wěn)步推出干法硅微粉,,濕法窄級別高端微粉技術(shù)也在積極研發(fā)中,。
中國粉體網(wǎng):除了石英,您近些年對石墨礦也做了大量的研究工作,。這些非金屬礦的選礦提純,,在工藝和裝備方面是相通的嗎?非金屬礦的加工與應(yīng)用技術(shù)有哪些發(fā)展趨勢,?
張凌燕教授:除石英外,,另一個戰(zhàn)略礦產(chǎn)礦種石墨也是武漢理工大學(xué)戰(zhàn)略關(guān)鍵非金屬礦研發(fā)團(tuán)隊的重要研究領(lǐng)域,它采用的加工工藝依然是浮選-化學(xué)提純(或高溫提純),,以及其他加工工藝,,包括球形化、酸化,、氧化插層,、膨脹等,與石英的加工工藝比較,,共同的是都需要選礦富集,,需要進(jìn)一步提純,如作鋰電池的負(fù)極材料石墨達(dá)到碳含量99.95%以上,,石英用于坩堝或拉管等原料硅含量要達(dá)到99.995%以上,,它們在傳統(tǒng)的選礦階段裝備有很多相似之處,又各自有不同要求,,但選礦的基本原理是相通的,。
總之,非金屬礦選礦及深加工與應(yīng)用技術(shù)未來的發(fā)展方向應(yīng)該是,,選礦工藝及其技術(shù)精細(xì)化,,產(chǎn)品適應(yīng)市場的細(xì)分化;工藝裝備大型化,、節(jié)能高效化,、工藝控制智能化;與工藝配置的指標(biāo)監(jiān)測檢測技術(shù)的在線化、智能化,;加工過程的清潔化,、產(chǎn)生的固廢利用高值化等。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安)
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