中國(guó)粉體網(wǎng)訊 中國(guó)粉體網(wǎng)編輯近日發(fā)現(xiàn),在最新一期(2020年05期)的中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊上,密集刊登了以“脈石英”為主題的十幾篇相關(guān)論文,內(nèi)容涉及全國(guó)各大礦區(qū)脈石英的成礦規(guī)律及找礦方向等專(zhuān)業(yè)研究。
據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯的了解,脈石英是指地質(zhì)產(chǎn)狀呈脈狀產(chǎn)出的石英礦產(chǎn)資源的總稱(chēng)。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(chǔ)量一般相對(duì)較小,開(kāi)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(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)脈石英的工業(yè)價(jià)值一直未引起人們的重視。
(圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò))
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),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(yīng)用,尤其是在集成電路和芯片制造中的關(guān)鍵作用,使人們開(kāi)始重新審視和評(píng)價(jià)脈石英的工業(yè)價(jià)值。目前,脈石英已引起科研工作者和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注。
我國(guó)脈石英的主要特點(diǎn)
據(jù)成都理工大學(xué)汪靈教授介紹,我國(guó)脈石英主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)脈石英礦產(chǎn)資源分布廣泛,資源優(yōu)勢(shì)明顯。但由于脈石英的形成主要與花崗巖有關(guān)的巖漿熱液作用有關(guān),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(lèi)型相比,脈石英開(kāi)采難度相對(duì)較大,開(kāi)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(zhì)產(chǎn)狀較陡,厚度一般幾米至幾十米,長(zhǎng)度一般為十幾米至幾百米,一個(gè)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(lèi)質(zhì)同像等多種雜質(zhì),而且許多雜質(zhì)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(zhì)量要求,以提純可選性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),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(guó)脈石英的特點(diǎn),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(yīng)用領(lǐng)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(zhì)含量相對(duì)較少,不需要復(fù)雜加工就能夠基本滿(mǎn)足硅微粉的SiO2純度技術(shù)指標(biāo)要求;二是與石英的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)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(mǎn)足需求。
但是,需要指出的是,對(duì)于芯片封裝用球形硅微粉,其脈石英原料有更高的質(zhì)量要求。目前,在我國(guó),能夠滿(mǎn)足這一應(yīng)用領(lǐng)域要求的脈石英礦只是極個(gè)別。
(2)高純石英
這是目前脈石英最具吸引力的應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)國(guó)際成功案例和我國(guó)研究實(shí)踐,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(guò)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(kāi)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。但是,需要指出的是,在我國(guó),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(gè)別。
(3)其他
如果礦石高溫防爆性技術(shù)指標(biāo)符合要求,脈石英還可用于金屬硅冶煉原料;色澤均勻、雜質(zhì)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(kāi)的“2020第四屆全國(guó)石英大會(huì)”上,汪靈教授將做題為《脈石英的特點(diǎn)與高效利用》的報(bào)告,他將為我們重點(diǎn)分析脈石英高效利用的關(guān)鍵點(diǎn),即:如何根據(jù)脈石英的特點(diǎn)和礦石質(zhì)量差別,開(kāi)發(fā)適銷(xiāo)對(duì)路的產(chǎn)品。
汪靈教授簡(jiǎn)介:國(guó)家二級(jí)教授,博士生導(dǎo)師;國(guó)務(wù)院政府津貼專(zhuān)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》和《礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)》編委;中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)礦物學(xué)專(zhuān)委會(huì)委員,中國(guó)礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)礦物巖石材料專(zhuān)委會(huì)副主任、礦物物理礦物結(jié)構(gòu)專(zhuān)委會(huì)副主任、工藝礦物學(xué)專(zhuān)委會(huì)副主任、新礦物及礦物命名專(zhuān)委會(huì)委員,中國(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目7項(xiàng),國(guó)家科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目課題和國(guó)家公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)課題等多項(xiàng);以第一發(fā)明人獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利33項(xiàng)(其中高純石英發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng)),發(fā)表學(xué)術(shù)論文157篇,獲中國(guó)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),先后培養(yǎng)博、碩士研究生63名。
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