中國粉體網(wǎng)訊  高純石英指SiO₂純度極高，雜質(zhì)元素含量極低的石英及其產(chǎn)品，大量應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏、光纖、精密光學(xué)、高級(jí)照明設(shè)備、新型玻璃等產(chǎn)業(yè)。但是，由于不同產(chǎn)業(yè)需要不同質(zhì)量的石英，使得高純石英沒有普適性的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。

圖片來源：太平洋石英

1高純石英行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)劃分

早期的研究認(rèn)為，高純石英的雜質(zhì)含量應(yīng)小于50×10^-6，即SiO₂純度大于99.995%的石英為高純石英。挪威地質(zhì)調(diào)查局則提出更詳細(xì)的指標(biāo)，要求不僅雜質(zhì)總質(zhì)量要小于十萬分之五，而且Al的含量應(yīng)小于十萬分之三，Ti的含量應(yīng)小于十萬分之一，Na和K的含量應(yīng)小于百萬分之八，Li、Ca的含量應(yīng)小于百萬分之五，F(xiàn)e的含量應(yīng)小于百萬分之三，P的含量應(yīng)小于百萬分之二，B的含量應(yīng)小于百萬分之一。2014年，F(xiàn)look根據(jù)市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)需求，提出新的質(zhì)量指標(biāo)，認(rèn)為SiO₂純度在99.95%、總雜質(zhì)含量小于萬分之五的石英即為高純石英，純度為99.5%~99.8%的石英可滿足半導(dǎo)體填料、光纖、液晶屏生產(chǎn)行業(yè)的要求，純度小于99.5%的石英可用在透明玻璃行業(yè)。

我國汪靈學(xué)者認(rèn)為，SiO₂純度大于99.9%的石英即為高純石英。

2高純石英原料礦床

全球高純石英原料礦床主要分布于巴西、美國、加拿大、挪威、澳大利亞、俄羅斯、中國等。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。石英的礦床工業(yè)類型與開發(fā)利用存在密切的關(guān)系，如何根據(jù)不同礦床工業(yè)類型石英的特點(diǎn)有針對(duì)性地開發(fā)與利用，關(guān)系到石英材料技術(shù)與項(xiàng)目的成敗。

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。

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。

3會(huì)議預(yù)告

汪靈教授指出，任何一種天然石英礦物原料都存在一定的提純加工局限性，在現(xiàn)有技術(shù)條件下都有一個(gè)提純極限值。每一種石英能做成什么產(chǎn)品，是天生注定的。我們的任務(wù)就是把不同天生注定的礦，各就各位，開發(fā)出適銷對(duì)路的產(chǎn)品出來，使得我們的礦產(chǎn)資源能夠高效利用、綜合利用。提純效果評(píng)估是石英礦物資源開發(fā)利用前期最重要工作。2022年11月10日至11日，中國粉體網(wǎng)將在江蘇徐州舉辦“2022第六屆全國石英大會(huì)暨展覽會(huì)”。來自成都理工大學(xué)的汪靈教授將帶來題為《石英的提純定律與高純石英原料品級(jí)劃分》的報(bào)告。

4專家介紹

汪靈，二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師；國務(wù)院政府特殊津貼專家，四川省學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人；先后任《礦物學(xué)報(bào)》、《礦物巖石》、《礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)》和《礦產(chǎn)保護(hù)與利用》編委；中國地質(zhì)學(xué)會(huì)礦物學(xué)專委會(huì)委員，中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)礦物巖石材料專委會(huì)副主任、礦物物理礦物結(jié)構(gòu)專委會(huì)副主任、非金屬礦物資源高效利用專委會(huì)副主任、工藝礦物學(xué)專委會(huì)副主任、新礦物及礦物命名專委會(huì)委員，中國硅酸鹽學(xué)會(huì)工藝巖石學(xué)分會(huì)副理事長(zhǎng)；先后主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目7項(xiàng)，國家科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目課題和國家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)課題等多項(xiàng)；專著《礦物材料學(xué)原理》（100萬字）獲批2021年度國家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金資助項(xiàng)目，教材《礦物材料學(xué)》獲批2022年度教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推薦教材；以第一發(fā)明人獲授權(quán)國家發(fā)明專利39項(xiàng)（其中高純石英發(fā)明專利7項(xiàng)），發(fā)表學(xué)術(shù)論文165篇，獲中國科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金特別獎(jiǎng)和湖南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)等科技獎(jiǎng)多項(xiàng)。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）

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