中國粉體網(wǎng)訊 石英是自然界最常見的非金屬礦物之一,其資源類型豐富,大致可分為花崗偉晶巖、粉石英、脈石英、石英砂巖、石英巖、天然石英砂以及高嶺土伴生石英砂。由于其具有硬度高、耐腐蝕、透光性好、高絕緣性等特性,常用于玻璃、鑄造、陶瓷、耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等領(lǐng)域。高純石英可用于半導(dǎo)體行業(yè)、光學(xué)工業(yè)、光纖工業(yè)和光伏工業(yè)等高端領(lǐng)域。
石英礦石雜質(zhì)主要有伴生脈石礦物、流體包裹體、晶格缺陷及類質(zhì)同象。在石英礦處理與成分提升方面,分級(jí)分選、堿浸酸浸等研究成果突出;針對(duì)流體包裹體,高溫爆裂等去除方法也成效顯著。在此基礎(chǔ)上武漢理工大學(xué)任子杰教授等人對(duì)高純石英選礦提純技術(shù)開展了一系列研究。
擦洗、磁選、浮選
何宇豪,任子杰等人以不同地區(qū)脈石英為原料,通過DMPL型偏光顯微鏡和ICP-OES等測(cè)試技術(shù)進(jìn)行工藝礦物學(xué)研究,分析其礦物組成情況以及流體包裹體存在形式,統(tǒng)計(jì)原砂與浮選精礦的石英顆粒存在形式變化,以此考察工藝流程中流體包裹體的變化。對(duì)各試樣進(jìn)行磁選-焙燒水淬-浮選-熱壓酸浸、磁選-焙燒水淬-熱壓酸浸流程對(duì)比實(shí)驗(yàn),考察不同工藝流程對(duì)于不同脈石英品質(zhì)的影響。
葛禧龍,任子杰等人,以江西宜春某石英礦為研究對(duì)象,探討其中-0.6+0.212mm粒級(jí)長石的浮選影響因素,通過條件試驗(yàn)獲得提高粗粒級(jí)長石與石英浮選分離效果的最佳藥劑條件,結(jié)果表明:調(diào)整陰陽離子捕收劑配比、添加六偏磷酸鈉和輔助捕收劑,有利于粗粒長石的上。灰赃m量六偏磷酸鈉作為抑制劑既可以解吸作用于石英表面的PSK-76,也可以在粗粒長石表面形成疏水薄層,有利于粗粒長石與十二胺作用,從而提升粗粒長石與石英的分離效果。
高惠民,任子杰等人,在對(duì)江西修水石英選礦試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),石英包裹體是以絹云母為主的礦物包裹體和氣液包裹體,采用“擦洗—脫泥—磁選—浮選—分級(jí)”進(jìn)行提純?cè)囼?yàn),對(duì)于+0.104mm產(chǎn)物進(jìn)行“酸浸—爆破”試驗(yàn),確定酸配比H2SO4、HNO3、HF質(zhì)量比為65∶25∶10時(shí)獲得SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.98%,對(duì)-0.104mm粒級(jí)產(chǎn)物進(jìn)行“擦洗”試驗(yàn),獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.90%的超細(xì)硅微粉。
雙極端對(duì)比(DECA)檢測(cè)法
樊婷,任子杰等人,建立的高純石英砂氣液包裹體雙極端對(duì)比(DECA)檢測(cè)法,可以用于高純石英原料的快速選擇、高純石英砂生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制、高純石英砂產(chǎn)品的質(zhì)量判定等多個(gè)方面,也可以通過對(duì)比高純石英砂原料及產(chǎn)品氣液包裹體含量從而判斷提純工藝是否有效。
酸浸
陳意帆,任子杰等人,以甘肅某地石英巖礦為研究對(duì)象,草酸和氫氟酸為浸出劑,探究不同酸配比、質(zhì)量濃度以及酸浸溫度對(duì)酸浸效果的影響,并推導(dǎo)混酸浸出石英巖礦的動(dòng)力學(xué)模型。
2025年3月27日,由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025第三屆集成電路及光伏用高純石英材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)”將在江蘇東海召開,來自武漢理工大學(xué)的任子杰教授,將做題為《高純石英選礦提純關(guān)鍵技術(shù)探討》的報(bào)告,屆時(shí),他將就高純石英選礦提純關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
任子杰,副教授,博士生導(dǎo)師,武漢理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院礦物加工與材料系主任,礦物資源加工與環(huán)境湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。兼任北海合浦硅材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心副主任,中國硅酸鹽學(xué)會(huì)礦物材料分會(huì)青年理事,中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟非金屬礦專委會(huì)委員,全國非金屬礦產(chǎn)品及制品專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員,中國材料和試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)礦物功能材料團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)委員,Minerals、FrontiersinChemicalEngineering期刊客座編輯。主持或參與國家級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng),主持或參與企業(yè)橫向項(xiàng)目50余項(xiàng),在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文80余篇,其中SCI/EI檢索論文近30篇。授權(quán)中國發(fā)明專利17項(xiàng),國際發(fā)明專利1項(xiàng),轉(zhuǎn)讓5項(xiàng)!袄酶邘X土尾砂梯級(jí)加工制備光伏玻璃砂成套技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”被鑒定為國際領(lǐng)先水平,獲非金屬礦科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(科技進(jìn)步類)1項(xiàng)(排名第1),入選自然資源部《礦產(chǎn)資源節(jié)約和綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄(2022版)》。
參考來源:
武漢理工大學(xué)官網(wǎng);中國粉體網(wǎng)
樊婷,任子杰等.雙極端對(duì)比檢測(cè)法定量分析高純石英砂氣液包裹體含量
陳意帆,任子杰等.酸浸提純某石英巖及浸出動(dòng)力學(xué)研究
高惠民,張凌燕,管俊芳,錢玉鵬,任子杰,邱楊率.石墨、石英、螢石選礦提純技術(shù)進(jìn)展
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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