中國粉體網(wǎng)訊 中國粉體網(wǎng)編輯近日發(fā)現(xiàn),在最新一期(2020年05期)的中國非金屬礦工業(yè)導刊上,密集刊登了以“脈石英”為主題的十幾篇相關論文,內容涉及全國各大礦區(qū)脈石英的成礦規(guī)律及找礦方向等專業(yè)研究。
據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯的了解,脈石英是指地質產(chǎn)狀呈脈狀產(chǎn)出的石英礦產(chǎn)資源的總稱。與使用量很大的玻璃、陶瓷和鑄造型砂等原料相比,由于脈石英儲量一般相對較小,開采成本較高,難以作為這些傳統(tǒng)用途的工業(yè)礦物加以利用,因此,長期以來,我國脈石英的工業(yè)價值一直未引起人們的重視。
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進入21世紀以來,由于石英在電子信息、新材料和新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應用,尤其是在集成電路和芯片制造中的關鍵作用,使人們開始重新審視和評價脈石英的工業(yè)價值。目前,脈石英已引起科研工作者和產(chǎn)業(yè)界的極大關注。
我國脈石英的主要特點
據(jù)成都理工大學汪靈教授介紹,我國脈石英主要有以下幾個特點:
(1)脈石英礦產(chǎn)資源分布廣泛,資源優(yōu)勢明顯。但由于脈石英的形成主要與花崗巖有關的巖漿熱液作用有關,其礦床規(guī)模一般不大,通常為中小型礦床。
(2)與其他石英礦床工業(yè)類型相比,脈石英開采難度相對較大,開采成本較高。其主要原因是脈石英礦體呈不規(guī)則脈狀,地質產(chǎn)狀較陡,厚度一般幾米至幾十米,長度一般為十幾米至幾百米,一個礦區(qū)可由一條礦脈或由多條礦脈組成。
(3)脈石英礦物成分單一,幾乎全部為石英,但礦石中普遍存在礦物包裹體、氣液包裹體和類質同像等多種雜質,而且許多雜質的提純工藝難度極大。
(4)盡管天然脈石英的w(SiO2)純度通常>99%,甚至>99.9%。但根據(jù)石英高端產(chǎn)品質量要求,以提純可選性指標進行評價,不同產(chǎn)地、不同礦區(qū)的脈石英在w(SiO2)純度上存在很大差別。
脈石英的高效利用
根據(jù)我國脈石英的特點,其高效利用的方向有哪些?汪靈教授給出了如下建議:
(1)硅微粉
目前,脈石英主要的應用領域是制備w(SiO2) 99%~99.9%的硅微粉。其主要原因有二:一是與石英砂巖和石英巖等其它石英礦產(chǎn)資源相比,脈石英幾乎全部由石英組成,SiO2通常大于2N,其它雜質含量相對較少,不需要復雜加工就能夠基本滿足硅微粉的SiO2純度技術指標要求;二是與石英的傳統(tǒng)應用領域相比,硅微粉附加值較高但用量并不巨大,礦床資源量能夠滿足需求。
但是,需要指出的是,對于芯片封裝用球形硅微粉,其脈石英原料有更高的質量要求。目前,在我國,能夠滿足這一應用領域要求的脈石英礦只是極個別。
(2)高純石英
這是目前脈石英最具吸引力的應用領域。根據(jù)國際成功案例和我國研究實踐,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。但是,需要指出的是,在我國,能夠用作高純石英高端產(chǎn)品(w(SiO2)≥4N8)原料的礦產(chǎn)資源也只是極個別。
(3)其他
如果礦石高溫防爆性技術指標符合要求,脈石英還可用于金屬硅冶煉原料;色澤均勻、雜質少、硬度高、油脂光澤好的脈石英還是人工石英板材用砂的良好原料。
在即將召開的“2020第四屆全國石英大會”上,汪靈教授將做題為《脈石英的特點與高效利用》的報告,他將為我們重點分析脈石英高效利用的關鍵點,即:如何根據(jù)脈石英的特點和礦石質量差別,開發(fā)適銷對路的產(chǎn)品。
汪靈教授簡介:國家二級教授,博士生導師;國務院政府津貼專家,四川省學術與技術帶頭人;先后任《礦物學報》、《礦物巖石》和《礦物巖石地球化學通報》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、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;以第一發(fā)明人獲授權國家發(fā)明專利33項(其中高純石英發(fā)明專利7項),發(fā)表學術論文157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,先后培養(yǎng)博、碩士研究生63名。
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