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        國(guó)內(nèi)理想的高純石英原料研究進(jìn)展如何?


        來(lái)源:中國(guó)粉體網(wǎng)   黑金

        [導(dǎo)讀]  石英原料決定了高純石英質(zhì)量,選擇合適的石英原料是成功加工出高純石英的關(guān)鍵。

        中國(guó)粉體網(wǎng)訊  根據(jù)不同成礦特性和理化特性,石英礦物可分為巖漿巖型、變質(zhì)型、熱液型、沉積型;對(duì)應(yīng)的石英巖分別為花崗偉晶巖、脈石英巖、石英巖和石英砂。其中巖漿型花崗偉晶巖石英是高溫巖漿緩慢結(jié)晶而成,巖漿溫度高冷卻時(shí)間長(zhǎng),石英體系中雜質(zhì)易析出,因而巖漿巖型花崗偉晶巖中的石英純度極高,氣液包裹體極少,是典型的高純石英原料。


        國(guó)內(nèi)有沒有巖漿型花崗偉晶巖石英?


        眾所周知,目前國(guó)際上公認(rèn)的是美國(guó)的花崗偉晶巖型石英礦床,以儲(chǔ)量大、品質(zhì)好最為著名。美國(guó)尤尼明公司憑借北卡羅來(lái)納州Spruce Pine地區(qū)優(yōu)質(zhì)的花崗質(zhì)偉晶巖,持續(xù)壟斷著純度達(dá)到4N8級(jí)(99.998%)以上的國(guó)際高端高純石英砂市場(chǎng)。


        我國(guó)鮮有花崗偉晶巖型石英礦床的報(bào)道。2021年12月,從河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局獲悉,該局通過(guò)3年多聯(lián)合科技攻關(guān),在東秦嶺(河南段)發(fā)現(xiàn)了可用于提取超高純石英砂的礦產(chǎn)資源,實(shí)驗(yàn)室提純實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示SiO2純度最高達(dá)到了99.9981%,半工業(yè)化試驗(yàn)結(jié)果顯示SiO2純度最高達(dá)99.9969%。這是在國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn),也是全球第二個(gè)可用于提純超高純石英砂花崗偉晶巖資源。


        據(jù)趙金洲等人分析,河南省東秦嶺-大別山帶花崗偉晶巖類型主要為中粗粒白云母型花崗偉晶巖,一般規(guī)模較大, 從幾百米到千余米,寬從幾米到幾十米;以脈狀為主,其次有板狀、透鏡狀及不規(guī)則狀,具分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)特點(diǎn),有的局部收縮或膨脹。如盧氏縣官坡一帶的偉晶巖脈展布多受構(gòu)造裂隙制約,呈北西-南東向成群平行分布,中部巖脈密集,兩端稀少。偉晶巖脈侵位于秦嶺群黑云斜長(zhǎng)片麻巖中。東秦嶺-大別山造山帶高純石英工業(yè)礦床方面具有重大的找礦潛力。


        中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究員陳健說(shuō):我們利用國(guó)內(nèi)的花崗偉晶巖原料,第一次做出了如此高純度的石英砂,其純度接近國(guó)外最高端的高純度石英礦水平,在打破國(guó)內(nèi)高純石英砂制備“卡脖子”技術(shù)難題方面取得了重要進(jìn)展。


        脈石英是加工高純石英的理想原料之一


        由于我國(guó)鮮明的石英資源特點(diǎn),決定了利用脈石英、石英巖等品質(zhì)較差的石英原料制備高純石英是未來(lái)研究的主要方向。




        脈石英是加工高純石英的理想原料之一,其工業(yè)價(jià)值和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是:第一,高純石英的附加值高,絕對(duì)用量少,過(guò)去按傳統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),是小礦;而今按新用途標(biāo)準(zhǔn),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,SiO2純度一般都在3N及以上,其它雜質(zhì)含量相對(duì)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(yōu)勢(shì)外,同一礦區(qū)的礦石質(zhì)量相對(duì)比較穩(wěn)定,為礦物原料均一化加工創(chuàng)造了條件。


        國(guó)內(nèi)外實(shí)際生產(chǎn)也證明,脈石英可以替代水晶作為加工提純高純石英的原料。例如韓憲景以SiO2含量為99.6%的脈石英為原料,提純加工3N 高純石英砂(40~70目,70~140目);張凌燕等介紹了以三種巖性特征各異的脈石英巖為原料,經(jīng)浮選、酸處理制取3N高純石英微粉的可能性;劉理根等以SiO2含量為99.76%的脈石英為原料,提純加工粒度為80~140目的4N高純石英粉;2022年7月,成都理工大學(xué)汪靈教授成功以525萬(wàn)轉(zhuǎn)讓高純石英專利技術(shù)!此次成交專利技術(shù)正是以脈石英為原料加工4N高純石英新方法。


        小結(jié)


        石英原料決定了高純石英質(zhì)量,選擇合適的石英原料是成功加工出高純石英的關(guān)鍵。近幾年,隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位逐步提高,中央和地方財(cái)政以需求為導(dǎo)向部署了一大批脈石英礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作,取得了較為豐富的成果。另一方面,實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)高純石英,還需要加強(qiáng)對(duì)高純石英原料進(jìn)行更全面更具體的基礎(chǔ)理論研究。


        參考資料:

        顏玲亞等.我國(guó)脈石英礦床類型及成礦規(guī)律

        焦麗香等.我國(guó)脈石英資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及供需分析

        詹建華等.我國(guó)脈石英資源現(xiàn)狀分析

        趙金洲等.東秦嶺花崗偉晶巖中高純石英礦物的可利用性研究

        汪靈.石英的礦床工業(yè)類型與應(yīng)用特點(diǎn)

        中國(guó)礦業(yè)報(bào).河南省有色地礦局突破超高純石英提純技術(shù)

        成都理工大學(xué).祝賀我院汪靈教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)科技成果高值轉(zhuǎn)化


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        作者:黑金

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