中國粉體網(wǎng)訊 高純石英指SiO2純度極高，雜質元素含量極低的石英及其產(chǎn)品，大量應用于半導體、光伏、光纖、精密光學、高級照明設備、新型玻璃等產(chǎn)業(yè)。但是，由于不同產(chǎn)業(yè)需要不同質量的石英，使得高純石英沒有普適性的質量評價指標。
圖片來源：太平洋石英
1高純石英行業(yè)標準劃分
早期的研究認為，高純石英的雜質含量應小于50×10-6，即SiO2純度大于99.995%的石英為高純石英。挪威地質調查局則提出更詳細的指標，要求不僅雜質總質量要小于十萬分之五，而且Al的含量應小于十萬分之三，Ti的含量應小于十萬分之一，Na和K的含量應小于百萬分之八，Li、Ca的含量應小于百萬分之五，F(xiàn)e的含量應小于百萬分之三，P的含量應小于百萬分之二，B的含量應小于百萬分之一。2014年，F(xiàn)look根據(jù)市場產(chǎn)業(yè)需求，提出新的質量指標，認為SiO2純度在99.95%、總雜質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)。
我國汪靈學者認為，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量，選擇合適的石英原料是成功加工出高純石英的關鍵。石英的礦床工業(yè)類型與開發(fā)利用存在密切的關系，如何根據(jù)不同礦床工業(yè)類型石英的特點有針對性地開發(fā)與利用，關系到石英材料技術與項目的成敗。
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、變質型、熱液型、沉積型；對應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晶而成，巖漿溫度高冷卻時間長，石英體系中雜質易析出，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)價值和應用優(yōu)勢是：第一，高純石英的附加值高，絕對用量少，過去按傳統(tǒng)應用標準，是小礦；而今按新用途標準，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，其它雜質含量相對較少，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)勢外，同一礦區(qū)的礦石質量相對比較穩(wěn)定，為礦物原料均一化加工創(chuàng)造了條件。國內外實際生產(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會議預告
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)有技術條件下都有一個提純極限值。每一種石英能做成什么產(chǎn)品，是天生注定的。我們的任務就是把不同天生注定的礦，各就各位，開發(fā)出適銷對路的產(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暨展覽會”。來自成都理工大學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劃分》的報告。
4專家介紹
汪靈，二級教授，博士生導師；國務院政府特殊津貼專家，四川省學術與技術帶頭人；先后任《礦物學報》、《礦物巖石》、《礦物巖石地球化學通報》和《礦產(chǎn)保護與利用》編委；中國地質學會礦物學專委會委員，中國礦物巖石地球化學學會礦物巖石材料專委會副主任、礦物物理礦物結構專委會副主任、非金屬礦物資源高效利用專委會副主任、工藝礦物學專委會副主任、新礦物及礦物命名專委會委員，中國硅酸鹽學會工藝巖石學分會副理事長；先后主持國家自然科學基金面上項目7項，國家科技攻關重點項目課題和國家公益性行業(yè)科研專項課題等多項；專著《礦物材料學原理》（100萬字）獲批2021年度國家科學技術學術著作出版基金資助項目，教材《礦物材料學》獲批2022年度教育部高等學校材料類專業(yè)教學指導委員會推薦教材；以第一發(fā)明人獲授權國家發(fā)明專利39項（其中高純石英發(fā)明專利7項），發(fā)表學術論文165篇，獲中國科學院院長獎學金特別獎和湖南省科技進步獎等科技獎多項。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀）
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