中國(guó)粉體網(wǎng)訊  對(duì)于高純石英，有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一個(gè)是礦，一個(gè)是提純工藝。若要做好高純石英，每一環(huán)節(jié)都是100%的重要，只是分了先后，而第一個(gè)100%重要的工作就是要了解礦。

高純石英原料礦物學(xué)研究

不同類型石英礦的礦物學(xué)特征存在明顯差異，詳細(xì)分析石英原料礦物學(xué)特征，是確定石英原礦性質(zhì)、選礦提純工藝方案和產(chǎn)品方向的基礎(chǔ)。

晶體結(jié)構(gòu)

化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)是每種礦物的基本特征，是決定礦物形態(tài)和物理性質(zhì)以及成因的根本因素，也是礦物分類的依據(jù)，礦物的利用也與它們密不可分。

礦物的晶體結(jié)構(gòu)不僅取決于化學(xué)成分，還受外界條件的影響。同種成分的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件（溫度、壓力、介質(zhì)）下可以形成結(jié)構(gòu)各異的不同礦物種，這一現(xiàn)象稱為同質(zhì)多像。

石英族的化學(xué)組成是SiO₂，自然界中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)8個(gè)同質(zhì)多像變體，即α-石英、β-石英，α-方石英、β-方石英、α-鱗石英、β-鱗石英、柯石英和斯石英。而我們通常所說(shuō)的石英是指α-石英，屬三方晶系。

石英的同質(zhì)多像變體

石英的晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元是Si-O四面體，Si位于四個(gè)O構(gòu)成的四面體的中心，[SiO₄]四面體在C軸方向上作螺旋形排列，沿螺旋軸31或32作順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而分成左形或右形。

石英中雜質(zhì)賦存狀態(tài)

石英原料中雜質(zhì)元素種類多、含量高、賦存狀態(tài)多樣化。

石英與脈石礦物嵌布特征，石英礦物中礦物包裹體含量是決定最終高純石英中雜質(zhì)元素總量的因素之一；

流體包裹體，即使雜質(zhì)元素含量很低的石英也未必是高純石英，當(dāng)石英礦物中含有大量流體包裹體時(shí)，其SiO₂含量很難達(dá)到高純石英技術(shù)要求；

晶格雜質(zhì)，由于晶格雜質(zhì)含量極低但極難除去，是制約高純石英質(zhì)量最關(guān)鍵性因素。

礦不同，選擇工藝不同

做好高純石英，需要根據(jù)礦的成因不同，特征不同，制定不同的提純工藝和方法步驟。例如：影響相變因素有粒徑大小、時(shí)間、溫度。同一種二氧化硅（變質(zhì)巖型），當(dāng)粒徑固定時(shí)、時(shí)間固定時(shí)，調(diào)整相變溫度時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)什么相變時(shí)間、相變粒徑、相變溫度適合這種二氧化硅的相變條件。

再比如酸洗，根據(jù)礦的成因選擇用α高度酸洗還是高溫相變?chǔ)孪嗨嵯�；礦石不同，使用的浮選劑不同；選擇的氯化氣體、氯化時(shí)間和溫度也不同。

總之高純石英提純工藝每一步都是100%重要的。提純工藝不是某一個(gè)工藝或一個(gè)環(huán)節(jié)就可以把石英做到高純級(jí)別的。而在選擇提純工藝及步驟時(shí)，首先要了解礦。

2023年11月16~17日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2023（第七屆）全國(guó)石英大會(huì)暨展覽會(huì)”將于安徽蚌埠召開(kāi)，屆時(shí)連云港神匯硅材料有限公司總經(jīng)理陳懷斌將做《礦源晶體結(jié)構(gòu)與提純工藝應(yīng)用》的報(bào)告。歡迎感興趣的朋友親臨現(xiàn)場(chǎng)，聆聽(tīng)專家的精彩報(bào)告！

參考資料：

陳懷斌.關(guān)于高純石英砂技術(shù)理念

馬超等.高純石英原料礦物學(xué)特征與加工技術(shù)進(jìn)展

鐘樂(lè)樂(lè).超高純石英純化制備及機(jī)理研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除！