中國(guó)粉體網(wǎng)訊  高純石英砂是采用天然水晶或優(yōu)質(zhì)天然石英石精細(xì)加工而成，所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位，特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕以及獨(dú)特的光學(xué)特性，在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用。

我國(guó)高純石英砂的主要來源

目前我國(guó)生產(chǎn)高檔石英材料的高純石英砂，主要來自三個(gè)方面:

直接進(jìn)口：直接進(jìn)口尤尼明等公司的高純石英砂，其特點(diǎn)是SiO₂含量高，金屬雜質(zhì)低，氣液包裹體少，質(zhì)量穩(wěn)定。但價(jià)格昂貴，限量供應(yīng)，尤其是中美貿(mào)易摩擦以來，嚴(yán)重制約著我國(guó)高檔石英材料及其下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

進(jìn)口精制：從安哥拉、挪威等國(guó)進(jìn)口硅礦石，制備出金屬雜質(zhì)含量在30ppm左右。但氣液包裹體含量偏高且質(zhì)量不穩(wěn)定，從而價(jià)格低，銷售不暢，使國(guó)內(nèi)高純石英砂精加工企業(yè)生存困難。

國(guó)產(chǎn)精制：我國(guó)是硅資源貯量大國(guó)，有不少品位高的硅礦石被開采。但由于下游行業(yè)主觀意念及研究開發(fā)投入少等原因，使此項(xiàng)工作步履艱難。另外，國(guó)產(chǎn)硅礦石中氣液包裹體確實(shí)含量高，難以剔除，銷售價(jià)格極低，讓人們望而卻步。

因此，利用國(guó)產(chǎn)硅礦石制備高純石英砂的加工技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和高科技領(lǐng)域當(dāng)中具有重要的戰(zhàn)略意義。

雜質(zhì)的去除

石英砂的純度決定于石英砂中Al、Na、Ca、Fe、Ti、B等金屬元素及氣液包裹體的含量高低。石英原料礦的雜質(zhì)可以根據(jù)其組成和結(jié)構(gòu)分為兩大類：非結(jié)構(gòu)組成性雜質(zhì)與結(jié)構(gòu)組成性雜質(zhì)。其中石英砂中的雜質(zhì)以結(jié)構(gòu)組成性雜質(zhì)為主。結(jié)構(gòu)組成性雜質(zhì)一般都存在于晶體內(nèi)部，所以去除這些雜質(zhì)十分困難。

石英中雜質(zhì)賦存狀態(tài)

目前石英砂除雜的方法主要分為物理方法、化學(xué)方法。物理方法有磁選、反向浮選及煅燒水淬處理�；瘜W(xué)方法包括無機(jī)酸浸及有機(jī)酸浸。常用的無機(jī)酸通常是HF、HNO₃、HCl和H₂SO₄。目前通常通過物理方法與化學(xué)方法相結(jié)合能實(shí)現(xiàn)更好的除雜效果。

然而國(guó)產(chǎn)石英硅礦精制依然存在許多問題，如：精制的石英砂雜質(zhì)高，氣液包裹體多，尤其是所用的HF、“王水”中的HNO₃等殘液對(duì)人文與生態(tài)環(huán)境傷害較大，都嚴(yán)重制約著此行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此如何研究石英硅礦的除雜特別是破解環(huán)境污染難題，是一件很難卻急需突破的事！

2021年5月27日，中國(guó)粉體網(wǎng)將在山東棗莊舉辦“2021全國(guó)板材用石英砂供需洽談會(huì)”，屆時(shí)，湖南工業(yè)大學(xué)侯清麟教授將作《國(guó)產(chǎn)石英硅礦無氟無硝制備高純石英砂工藝研究初探》報(bào)告，重點(diǎn)闡述無氟酸浸、無氟無HNO₃浸、微波限溫氯化除雜等工藝的研究進(jìn)展與應(yīng)用。

侯清麟教授簡(jiǎn)介

男，1955年2月生，湖南安仁人，中共黨員，博士，二級(jí)教授，中國(guó)注冊(cè)化工師。本科畢業(yè)于華南理工大學(xué)基本有機(jī)化工（77級(jí)）；碩士、博士畢業(yè)于中南大學(xué)；美國(guó)巴爾的摩大學(xué)MBA、MPA培訓(xùn)結(jié)業(yè)�，F(xiàn)任湘潭大學(xué)和湖南工業(yè)大學(xué)博士、碩士研究生導(dǎo)師，享受國(guó)務(wù)院特殊津貼專家。曾任衡山縣副縣長(zhǎng)，湖南株洲化工集團(tuán)處長(zhǎng)、主任、廠長(zhǎng)、董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理，湖南工業(yè)大學(xué)黨委書記。主要研究方向：化學(xué)化工材料。

參考資料：

侯清麟等.石英砂結(jié)構(gòu)組成性雜質(zhì)剔除技術(shù)現(xiàn)狀

魏奎先等.高純石英砂制備技術(shù)研究進(jìn)展

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）

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