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技術(shù)進(jìn)展
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深度解析:什么是高純石英技術(shù)?我們?cè)撊绾伟l(fā)展?
來源:中國粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間:2018-06-14 17:52:41    瀏覽次數(shù):
 
      高純石英是SiO2純度大于99.9%的石英系列產(chǎn)品的總稱,是硅產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ),廣泛運(yùn)用于光伏、電子信息、光通訊和電光源等行業(yè),在新材料新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有重要地位和作用。

 

按SO2純度可分為:

 

  • 低端w(SO2)≥99.9%(3N)

  • 中端w(SO2)≥99.99%(4N)

  • 高端w(SO2)≥99.998%(4N8)

 

按產(chǎn)品中Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Fe、Mn、Cu、Cr、Ni等雜質(zhì)元素總量可分為:

 

  • 低端≤1000×10-6

  • 中端≤100×10-6

  • 高端≤20×10-6

 

每個(gè)等級(jí)的高純石英可按粒度分為40-80目、80-140目、80-200目、80-300目等品種。

 

高純石英技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包含高純石英原料選擇技術(shù)、加工工藝技術(shù)、加工裝備技術(shù)和質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)4個(gè)方面,是既相互獨(dú)立,又相互聯(lián)系和相互制約的技術(shù)整體。

 

 

一、高純石英原料選擇技術(shù)

 

 

1、為什么水晶不能作為高純石英工業(yè)原料?

 

高純石英最初是以一、二級(jí)天然水晶為原料,再經(jīng)精選提純加工而成。天然水晶通常是在一定地質(zhì)條件下的晶洞環(huán)境中形成,其成因的特殊性決定了存在兩個(gè)先天不足:

 

(1)儲(chǔ)量小,開采條件差,經(jīng)過多年開發(fā)利用后,必然導(dǎo)致資源匱乏,價(jià)格昂貴,難以滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要;

 

(2)受結(jié)晶環(huán)境變化的影響,礦物晶體化學(xué)成分不穩(wěn)定,在大批量工業(yè)應(yīng)用中導(dǎo)致原料化學(xué)成分波動(dòng)較大,原料標(biāo)準(zhǔn)化困難,難以滿足高純石英高端產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。

 

因此,必須從其他石英礦物資源入手,從根本上解決高純石英原料問題,這正是當(dāng)前國內(nèi)外的基本技術(shù)思路。

 

2、國外如何選擇高純石英原料?

 

日本于20世紀(jì)90年代,采用細(xì)粒偉晶巖為原料加工透明的高純石英。

 

俄羅斯和德國則采用脈石英和變質(zhì)石英巖為原料加工高純石英。

 

美國PPCC公司于20世紀(jì)80年代,采用英國西北海岸Foxdale地區(qū)花崗巖加工高純石英,作為西歐石英玻璃的原料,其產(chǎn)品SO2純度為4N,F(xiàn)e含量<1×10-6,其他雜質(zhì)元素含量<5×10-6

 

美國尤尼明公司于20世紀(jì)90年代開始,對(duì)北卡羅來納州Spruce Pine地區(qū)的偉晶花崗巖開展了卓有成效的開發(fā)利用,已開發(fā)出IOTA-STD(標(biāo)準(zhǔn)級(jí))、IOTA-4、IOTA-6、IOTA-8等高純石英系列產(chǎn)品,幾乎壟斷了國際市場(chǎng),并成為國際標(biāo)準(zhǔn)。

 

▽尤尼明IOTA高純石英砂技術(shù)指標(biāo)
尤尼明IOTA高純石英砂技術(shù)指標(biāo)

 

由此可以看出,除天然水晶外,上述6種成因的石英礦物資源中,脈石英和花崗巖石英是替代天然水晶、加工高純石英中端和高端產(chǎn)品的理想原料。

 

3、高純石英原料的選擇標(biāo)準(zhǔn)是什么?

 

依目前的加工技術(shù)水平,并不是所有的脈石英和花崗巖石英都能夠加工高純石英,能夠加工高端產(chǎn)品的只是極少數(shù),甚至是極個(gè)別。

 

也就是說,選擇脈石英或花崗巖石英只是選對(duì)了大方向,并不能解決具體原料選擇這一關(guān)鍵問題。

 

主要原因是:脈石英和花崗巖存在多種細(xì)分成因類型,而且受成礦地質(zhì)條件的影響;同一成因類型的脈石英和花崗巖的礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)特征差別也較大。

 

據(jù)介紹,美國尤尼明公司對(duì)高純石英原料是精挑細(xì)選,要求十分嚴(yán)格。

 

尤尼明石英原料選擇標(biāo)準(zhǔn):一是晶體結(jié)構(gòu)中雜質(zhì)最少的石英,如IOTA-STD鋁含量(14-18)×10-6,IOTA-4鋁含量(8-10)×10-6;二是氣液包裹體少的石英,如偉晶花崗巖和水晶。

 

實(shí)踐表明:原料中雜質(zhì)元素含量高低與其質(zhì)量?jī)?yōu)劣并不是簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系,而是與原料工藝礦物學(xué)特征所決定的雜質(zhì)可選性有關(guān)。

 

例如,美國Spruce Pine偉晶巖樣品的雜質(zhì)元素含量相當(dāng)高,但卻是IOTA高端產(chǎn)品的原料。

 

4、中國高純石英技術(shù)為什么落后?

 

我國面臨的技術(shù)困惑是:很難將尤尼明這種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于原料選擇的實(shí)際工作中。

 

主要原因是:高純石英的SO2純度極高,雜質(zhì)元素含量很低,而原料中雜質(zhì)元素含量通常都較高,難以根據(jù)化學(xué)成分檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)原料優(yōu)劣進(jìn)行正確判斷。

 

目前,由于我國缺乏高純石英原料評(píng)價(jià)與選擇技術(shù),對(duì)于高純石英原料選擇及其加工工藝還存在較大的盲目性。

 

例如,以往認(rèn)為采用SO2純度2N左右的石英礦物原料就能夠加工高純石英,并投入了較大的人力、物力和時(shí)間,造成了較大的浪費(fèi)。這是我國高純石英技術(shù)處于相對(duì)落后狀態(tài)的重要原因之一。

 

顯然原料評(píng)價(jià)與選擇技術(shù)是高純石英技術(shù)的基礎(chǔ)和前提,是我國高純石英技術(shù)發(fā)展必須突破的技術(shù)瓶頸。

 

為此,必須加強(qiáng)高純石英礦物資源的礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)研究,重點(diǎn)研究原料的化學(xué)成分、有用礦物(石英)、有害礦物、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、石英包裹體等工藝礦物學(xué)特征,查明原料雜質(zhì)分布及其賦存狀態(tài)及其對(duì)高純石英應(yīng)用的影響與機(jī)理,為高純石英礦原料選擇技術(shù)和礦產(chǎn)資源探測(cè)提供科學(xué)依據(jù)。

 

 

二、高純石英加工工藝技術(shù)

 

 

目前,高純石英的加工工藝技術(shù)主要包括分級(jí)、擦洗、化學(xué)酸浸、浮選(有氟浮選和無氟浮選)、重選、磁選、氯化焙燒和微生物浸除等,所用原料包括脈石英、偉晶花崗巖、石英巖和石英砂巖等。

 

高純石英

 

1、脈石英

 

脈石英(veinquartz)是一種與花崗巖有關(guān)的巖漿熱液礦脈,其礦體大多數(shù)情況下是不規(guī)則的脈狀形式。

 

脈石英顏色是純白色,油脂光澤,且其純度很高,礦物組成基本上是石英,其SO2含量達(dá)到了99%以上。

 

我國脈石英礦則主要分布于江蘇東海、四川、黑龍江、湖北等地的變質(zhì)巖區(qū)。湖北省蘄春縣其中石英石儲(chǔ)量過1億噸,含硅量達(dá)99.98%以上,品位居全國之冠。

 

比較有代表性的加工工藝研究有:

 

(1)杜建中在磁選、浮選、酸浸等工藝基礎(chǔ)上,通過進(jìn)一步增加水淬工藝,以降低脈石英中的羥基和氣液包裹體,加工出雜質(zhì)元素總量<25×10-6的4N高純石英。

 

(2)茆令文等采用煅燒、水淬、水力分級(jí)和磁選、浮選、酸浸泡、超聲清洗加工獲得的雜質(zhì)元素總含量為36.42×10-6的石英精砂(表1中2#);再經(jīng)高溫氯化深度提純及煅燒脫氣等一系列選礦提純手段,制備了雜質(zhì)元素總含量為25.29×10-6的高純石英砂(表1中3#),并在連熔爐上拉管成功。

 

(3)汪靈等公開了分別采用多種酸配方為酸浸試劑,以及二次水淬和酸浸優(yōu)化工藝加工4N高純石英砂的方法,獲得了SO2純度4N5以上,粒度分別為小于40目、40-70目、70-40目和小于140目的高純石英;并通過進(jìn)一步的工作,在實(shí)驗(yàn)室無氯化焙燒工藝條件下加工制備了SO2純度99.9985%或雜質(zhì)元素總含量為15.285×10-6的高純石英砂(表1中1#)。


▽表1 脈石英加工的高純石英樣品的ICP-OES檢測(cè)結(jié)果
脈石英加工的高純石英樣品的ICP-OES檢測(cè)結(jié)果

 

2、石英巖

 

石英巖是由硅質(zhì)巖或者是石英砂巖在經(jīng)過一系列的變質(zhì)和熱接觸而形成,石英巖中石英礦物含量一般大于85%,常與電氣石、鋯英石、云母、長石和粘土等礦物伴生,其硬度和致密度都高于石英砂巖。

 

石英巖礦多分布于青海、安徽、遼寧、陜西等地,是我國硅質(zhì)礦物原料的主要來源之一。

 

比較有代表性的加工工藝研究有:

 

(1)田金星等以SO2含量為98.97%的石英巖加工高純石英,認(rèn)為粒度大小起到了非常關(guān)鍵作用,并獲得了粒度小于80目的4N高純石英。

 

(2)李楊等采用SO2含量為99.84%的石英巖加工60-100目和100-150目的4N高純石英,認(rèn)為混合酸和HF在保證樣品的高純上有著關(guān)鍵作用。

 

3、石英砂巖及其他

 

石英砂巖是石英碎屑含量達(dá)95%以上的固結(jié)碎屑巖石,常與電氣石、金紅石、磁鐵礦、云母、長石和粘土等礦物伴生。

 

我國石英砂巖礦多分布于四川、湖南、江蘇、浙江、云南及山東等地,是加工玻璃、陶瓷、鑄造等石英工業(yè)礦物和礦物材料的主要原料。

 

比較有代表性的加工工藝研究有:

 

(1)牛福生等采用SO2含量為98.78%的石英砂巖加工3N高純石英砂。

 

(2)張殿飛公開了一種加工4N高純石英粉的方法,其主要方法是將“硅石”進(jìn)行熱酸浸,其特點(diǎn)是將物料從零下200-300℃突然投入到400-550℃高溫爐中進(jìn)行冷爆炸處理等。

 

(3)楊圣闖等公開了一種加工粒度5-50μm的4N高純石英粉的方法,所采用的主要技術(shù)是高梯度磁選及熱酸浸等。

 

4、偉晶花崗巖

 

美國尤尼明TOTA系列高純石英砂的原礦即為花崗質(zhì)偉晶巖。但是,我國這方面研究相當(dāng)薄弱,目前還沒有以花崗質(zhì)偉晶巖為原料加工高純石英砂的成果報(bào)道。

 

需要指出的是,張曄等對(duì)美國SpruccPinc地區(qū)白崗巖/偉晶巖和新疆阿爾泰白云母花崗巖/偉晶巖的巖石學(xué)特征進(jìn)行了比較研究,認(rèn)為阿爾泰偉晶巖區(qū)具有產(chǎn)高純石英的成礦前景,如庫衛(wèi)和青河地區(qū)的白云母花崗巖/偉晶巖。

 

5、我國高純石英加工工藝與國外的差距

 

近年來,我國在高純石英加工技術(shù)研究方面開展較多工作,并取得了初步成效,主要標(biāo)志是初步具有4N高純石英中端產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力,但與國際先進(jìn)水平的差距依然很大,主要表現(xiàn)在:

 

(1)從產(chǎn)品等級(jí)或SO2純度上看,還沒有4N8及以上高端產(chǎn)品生產(chǎn)能力;

 

(2)從產(chǎn)品品種看,目前還沒有滿足各種純度和粒度要求的系列化產(chǎn)品;

 

(3)從產(chǎn)業(yè)化情況看,連云港東海等地的高純石英相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)生規(guī)模較小,一般都小于1000噸/年。

 

因此,必須根據(jù)不同成因、不同產(chǎn)地、不同種類石英礦物原料的工藝礦物學(xué)特征,尤其是礦物原料雜質(zhì)分布及其賦存狀態(tài),有針對(duì)性地開展加工工藝技術(shù)研究。要趕超國際先進(jìn)水平,還有大量工作要做。

 

 

三、高純石英加工裝備技術(shù)

 

 

與一般的礦物加工工程相比,高純石英砂加工裝備有如下特點(diǎn):

 

1、試劑純度高

 

酸浸和水洗是高純石英砂加工工藝的重要環(huán)節(jié),由于高純石英對(duì)SO2純度要求極高,雜質(zhì)元素含量很低,所用酸和水等試劑純度必須達(dá)到相應(yīng)要求,否則難以生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

 

2、試劑腐蝕強(qiáng)

 

熱酸浸在高純石英的提純加工中具有關(guān)鍵作用。石英的一個(gè)重要化學(xué)性能是耐酸蝕性能優(yōu)良(HF除外),而礦石中的其他金屬雜質(zhì)成分一般耐酸蝕性差。在一定溫度條件下,這種作用更加明顯。

 

高純石英加工所采用的酸浸工藝正是利用這個(gè)原理,實(shí)現(xiàn)化學(xué)提純。研究表明:根據(jù)礦物原料特點(diǎn),采用合適的酸配方,能夠較好去除原料中金屬礦物、含鐵礦物、碳酸鹽礦物和石英顆粒間薄膜鐵等。

 

若在酸配方組合加入一定量的HF酸,對(duì)去除原料中微量云母和長石等雜質(zhì)具有較好效果。因此,熱酸及HF酸等強(qiáng)腐蝕試劑被經(jīng)常采用。

 

3、材料標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)

 

實(shí)踐證明,在高純石英提純加工中,凡與原料相接觸的容器等材料對(duì)樣品質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響。嚴(yán)格控制高純石英砂各加工環(huán)節(jié)的材料標(biāo)準(zhǔn)是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。

 

4、環(huán)境要求苛刻

 

高純石英SO2純度特點(diǎn),決定了在生產(chǎn)過程中不能有任何污染。由于高純石英砂加工流程長,工藝復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程全密封。

 

為了防止空氣中粉塵污染,必須對(duì)生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存等空氣環(huán)境有嚴(yán)格要求。

 

5、安全要求高

 

強(qiáng)腐試劑、有毒氣體(如果采用氯化焙燒)、高溫等工藝組合所構(gòu)成的生產(chǎn)線,必須有更高的生產(chǎn)安全保障。

 

以上工藝條件的特殊性決定了高純石英加工生產(chǎn)裝備要求很高,研發(fā)安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的產(chǎn)生裝備是能否實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵條件。

 

由于高純石英在新材料新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有特殊地位和作用,不僅高端產(chǎn)品被美國、德國等西方發(fā)達(dá)國家所壟斷,而且其高端產(chǎn)品和技術(shù)出口也受到限制。

 

因此,難以通過成套生產(chǎn)線進(jìn)口解決我國的技術(shù)瓶頸,加之我國原料的特殊性及其加工工藝的針對(duì)性,要實(shí)現(xiàn)高純石英高端產(chǎn)品國產(chǎn)化,必須加強(qiáng)高純石英加工裝備技術(shù)研究,形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

 

四、高純石英質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)

 

 

美國尤尼明IOTA-STD產(chǎn)品的Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Fc、Mn、Cu、Cr、Ni等雜質(zhì)元素總含量通常<20×10-6,最大值<22×10-6。對(duì)于這樣高純度的物質(zhì),采用化學(xué)分析法和X射線熒光光譜法(XRF)是難以滿足其質(zhì)量檢測(cè)要求的。

 

對(duì)于金屬元素,尤其是微量金屬元素的檢測(cè),電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)最具優(yōu)勢(shì),具有檢出限良好,檢測(cè)精確度高、耗時(shí)短、靈敏度高等特點(diǎn)。目前ICP-OES已經(jīng)成為檢測(cè)高純物料微量化學(xué)成分的有效方法。

 

高純石英質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)
等離子體電感耦合發(fā)射光譜儀(ICP-OES)

 

ICP檢測(cè)技術(shù)是高純石英技術(shù)的重要支撐和組成部分,對(duì)促進(jìn)我國高純石英技術(shù)發(fā)展不僅具有現(xiàn)實(shí)意義,而且具有重要理論意義。

 

如下表所示,同樣是美國尤尼明高純石英樣品,其雜質(zhì)含量的國內(nèi)ICP檢測(cè)結(jié)果(81.89×10-6)與該公司文獻(xiàn)公布結(jié)果(最大31.1×10-6)存在較大差異,說明目前我國在低雜質(zhì)檢測(cè)技術(shù)上尚存在一些問題,與國際先進(jìn)水平還存在明顯差距。

 

▽美國尤尼明高純石英樣品ICP檢測(cè)結(jié)果對(duì)比
美國尤尼明高純石英樣品ICP檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

 

高純石英的物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有雜質(zhì)含量低、溶礦難度大等特點(diǎn)。在高純石英檢測(cè)樣品消解和溶礦過程中,所涉及基本因素有:試樣重量、試劑組合、試劑用量、試劑純度等。

 

(1)高純石英ICP檢測(cè)技術(shù)包括:試樣制備和儀器檢測(cè)兩大部分,其技術(shù)關(guān)鍵是試樣的消解和溶礦制備。

 

實(shí)驗(yàn)表明:在試樣制備過程中,所采用的試樣重量、試劑組合、試劑用量、試劑純度等對(duì)ICP檢測(cè)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生重要的影響。

 

(2)試樣消解和溶礦制備的優(yōu)化條件是:高純石英用量≥2000mg;試劑純度為高純級(jí)(MOS或BV-III),試劑組合為HF+HNO3;濃HNO3分3次使用,總用量≥5mL;HF用量為25mL。

 

(3)根據(jù)高純石英砂加工工藝特點(diǎn)和對(duì)純度要求,在整個(gè)試樣制備過程中,都不能采用鋼篩,以避免產(chǎn)生鐵質(zhì)污染。

 

另外,在超凈實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行高純石英試樣消解和溶礦制備,將有利于避免空氣雜質(zhì)污染、減少檢測(cè)誤差。

 

 

五、關(guān)于高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

 

 

發(fā)展我國高純石英技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,僅僅從某個(gè)方面努力是難以達(dá)到效果的。要改變我國高純石英技術(shù)的相對(duì)落后狀態(tài),應(yīng)從國家層面上調(diào)動(dòng)和組織科研力量,政、產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,開展高純石英原料選擇技術(shù)、加工工藝技術(shù)和加工裝備技術(shù)攻關(guān),為我國高純石英高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。

 

1、我國高純石英產(chǎn)業(yè)存在的問題

 

我國高純石英制備技術(shù)雖然起步較晚,但研究和開發(fā)也已近25年,至今沒有突破大規(guī)模高純石英穩(wěn)定制備技術(shù),其根本癥結(jié)存在于4個(gè)方面:

 

(1)由于我國尚無高品質(zhì)規(guī)模性高純石英礦石供給企業(yè),同時(shí)對(duì)高純石英礦物缺乏深入、系統(tǒng)研究,導(dǎo)致國產(chǎn)高純石英礦產(chǎn)品純度始終徘徊在99.99%(4N)水平,難于突破99.995%(4N5),產(chǎn)量始終徘徊在千噸級(jí),產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量也極不穩(wěn)定。

 

(2)我國尚未開展高品質(zhì)大型高純石英礦的預(yù)測(cè)找礦工作,石英加工企業(yè)只能圍繞“小而雜”的石英脈礦兜圈子,“礦山”開采粗放,礦石品質(zhì)混雜,加工難度高,產(chǎn)品成本高。

 

(3)我國現(xiàn)用高純石英礦石屬復(fù)雜的高鋁堿鐵型,雖可完全去除粒外礦物雜質(zhì),但欠缺去除高雜石英的專門技術(shù)和去除石英粒內(nèi)雜質(zhì)元素的靶向技術(shù),并忽視粒度分布和粒形,致使產(chǎn)品純度、粒度和粒形不均衡從而和石英玻璃熔制工藝匹配不良。

 

(4)我國對(duì)高純石英資源管理工程缺乏研究,國家尚未建立高純石英資源的戰(zhàn)略安全意識(shí),國家政策不明晰,礦產(chǎn)勘查不落實(shí),礦山管理不規(guī)范,資源開發(fā)氛圍不良。

 

2、關(guān)于高純石英產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

 

國家應(yīng)建立高純石英資源的戰(zhàn)略安全意識(shí),建立國家-省市-企業(yè)3級(jí)資源管理體制,實(shí)施儲(chǔ)量保障-技術(shù)經(jīng)濟(jì)均衡-以礦養(yǎng)礦的資源開發(fā)原則,對(duì)現(xiàn)有礦床采取“倉儲(chǔ)式”開采方針。

 

(1)建立高純石英資源的戰(zhàn)略安全意識(shí)

 

高純石英不僅具有一般的商品經(jīng)濟(jì)價(jià)值,更重要的是具有保障芯片安全、光纖安全、光伏安全、高端器件安全的戰(zhàn)略意義。一些大國、強(qiáng)國堅(jiān)持高純石英自主的資源戰(zhàn)略值得借鑒,資源短缺強(qiáng)國堅(jiān)持吸儲(chǔ)高純石英礦產(chǎn)品的國策應(yīng)予反思,國家應(yīng)建立高純石英資源戰(zhàn)略意識(shí)。

 

(2)建立國家主導(dǎo)普查、省市實(shí)施勘探、企業(yè)規(guī)范開采的3級(jí)資源管理體制

 

建立國家主導(dǎo)普查的體制大型高純石英:礦產(chǎn)資源的預(yù)測(cè)和找礦,涉及高水平地質(zhì)勘查隊(duì)伍的組織,巨大的資金投入以及高風(fēng)險(xiǎn)責(zé)任的擔(dān)當(dāng),只有國家主導(dǎo)方能啟動(dòng)和運(yùn)行。國家從高純石英資源支撐的產(chǎn)業(yè)中獲得巨大經(jīng)濟(jì)收益,從它支撐的國防和科技中獲得了堅(jiān)實(shí)的軟-硬實(shí)力,國家主導(dǎo),責(zé)無旁貸。中國大陸科學(xué)鉆探工程項(xiàng)目把東海水晶和石英脈礦床研究推到地質(zhì)科學(xué)前緣就是例證。

 

省市統(tǒng)籌本地區(qū)已有礦床的勘探:對(duì)于目前已經(jīng)開發(fā)或有待開發(fā)的礦床需省級(jí)統(tǒng)籌技術(shù)和財(cái)力按高純石英礦床進(jìn)行勘探,探明儲(chǔ)量,查明開采和礦石工藝條件,為民間資本介入打下基礎(chǔ),國家予以監(jiān)督和給予必要的技術(shù)及財(cái)力支持。

 

企業(yè)規(guī)范開采:民間資本進(jìn)入高純石英礦產(chǎn)開發(fā),必須依據(jù)規(guī)范進(jìn)行礦山地質(zhì)工作和礦床開采,省市監(jiān)管,促進(jìn)資源合理利用和維護(hù)礦區(qū)自然環(huán)境。民間資本按市場(chǎng)規(guī)則適當(dāng)集中,礦山規(guī)模不宜過小,礦山壽命不能太短。國家、省市給予必要的技術(shù)及財(cái)力支持。

 

(3)實(shí)施儲(chǔ)量保障-技術(shù)經(jīng)濟(jì)均衡-以礦養(yǎng)礦的“三管齊下”的資源開發(fā)原則

 

儲(chǔ)量保障原則:地質(zhì)勘查應(yīng)保證礦山企業(yè)5年的可采儲(chǔ)量,3年的預(yù)備儲(chǔ)量,8年后的遠(yuǎn)期儲(chǔ)量,10年后的遠(yuǎn)景資源。

 

技術(shù)經(jīng)濟(jì)均衡原則:技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)提供最佳高純石英礦山開發(fā)方案,保證礦山在最安全、最環(huán)保、最經(jīng)濟(jì)的原則下均衡運(yùn)營。

 

以礦養(yǎng)礦原則:保證規(guī)模性開發(fā)資本注入,規(guī)?;V山經(jīng)營,真正做到“以礦養(yǎng)礦”。

 

研究表明,目前我國上述3項(xiàng)資源開發(fā)原則失衡:

 

第一,我國高純石英地質(zhì)勘查處于空白狀態(tài),水晶儲(chǔ)量近于枯竭,現(xiàn)行開采的石英脈礦床儲(chǔ)量是20世紀(jì)50~60年代的硅石儲(chǔ)量,實(shí)際上“高純石英儲(chǔ)量”是缺失的。

 

第二,現(xiàn)行高純石英脈礦床均未按高純石英礦床進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),由于下游產(chǎn)業(yè)急需礦石則多由制砂企業(yè)強(qiáng)行拉動(dòng)開采,礦山就是采石場(chǎng)并按“石料”把“小而雜”的石英脈礦石推給制砂企業(yè)。同時(shí),資本雄厚和技術(shù)先進(jìn)的國外企業(yè)則乘隙將其中真正的高純石英以“倉儲(chǔ)”方式收走。

 

第三,目前礦山無規(guī)模化經(jīng)營,均為鄉(xiāng)村級(jí)開采,被動(dòng)走“廣采薄收”的畸形化“以礦養(yǎng)礦”的道路,浪費(fèi)資源,破壞環(huán)境。

 

(4)當(dāng)前對(duì)策—“倉儲(chǔ)式開采”

 

即把“小而雜”的石英脈進(jìn)行“少而精”的開發(fā),以民營礦山為主、省市地質(zhì)院隊(duì)予以技術(shù)支持,適度引進(jìn)礦山地質(zhì)工作,針對(duì)高純石英礦石逐條分段劃塊進(jìn)行精細(xì)開采,把分散開采的礦石按品位和級(jí)別分別儲(chǔ)存到一定規(guī)模(以3000t~5000t為宜)后再行出售或加工,以保證礦石質(zhì)量和數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定性。普通石英按“硅石”以市場(chǎng)需求情況綜合開發(fā),以有效利用資源和保護(hù)環(huán)境。

 

高純石英是世界稀缺、我國短缺并與芯片、光纖、光伏和高端裝備制造業(yè)安全攸關(guān)的戰(zhàn)略礦物資源,國家主導(dǎo)大型高品級(jí)高純石英預(yù)測(cè)找礦和勘探是發(fā)展我國高純石英產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。

 

 

以“政府引領(lǐng),創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),加快非金屬礦產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)”為主題的2018年中國非金屬礦產(chǎn)業(yè)高峰論壇,今年將重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)關(guān)切的問題,大力整合國家相關(guān)部門、產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、行業(yè)協(xié)會(huì)、研究機(jī)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)企業(yè)等各方資源,共商我國非金屬礦資源綜合利用發(fā)展大計(jì)!大會(huì)將于2018年8月9-11日江蘇盱眙隆重召開,會(huì)議咨詢:18701083278,會(huì)議投稿:fentijs@163.com。

 

2018年中國非金屬礦產(chǎn)業(yè)高峰論壇石英、硅微粉、硅砂等相關(guān)交流主題

  1. 高技術(shù)硅材料對(duì)石英資源的技術(shù)需求

  2. 石英砂提純及高端領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)

  3. 石英石板材砂的清潔生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與實(shí)踐

  4. 二氧化硅/鋅新型抗菌劑的制備及其應(yīng)用

  5. 高純硅微粉超細(xì)研磨、應(yīng)用技術(shù)與市場(chǎng)對(duì)接

  6. 持續(xù)增加中...

 

來源:高純石英技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景,作者:汪靈、黨陳萍、李彩俠等;

高純石英礦物資源工程研究,作者:張佩聰、劉岫峰等

高純石英原料選擇評(píng)價(jià)及提純工藝研究,作者:吳逍

編輯整理:粉體技術(shù)網(wǎng)
 

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