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脉石英,火了


来源:中国粉体网   平安

[导读]  根据脉石英的特点,开发适销对路的产品,很关键!

中国粉体网讯  中国粉体网编辑近日发现,在最新一期(2020年05期)的中国非金属矿工业导刊上,密集刊登了以“脉石英”为主题的十几篇相关论文,内容涉及全国各大矿区脉石英的成矿规律及找矿方向等专业研究。




据中国粉体网编辑的了解,脉石英是指地质产状呈脉状产出的石英矿产资源的总称。与使用量很大的玻璃、陶瓷和铸造型砂等原料相比,由于脉石英储量一般相对较小,开采成本较高,难以作为这些传统用途的工业矿物加以利用,因此,长期以来,我国脉石英的工业价值一直未引起人们的重视。



(图片来源:网络)

进入21世纪以来,由于石英在电子信息、新材料和新能源等战略性新兴产业中得到广泛应用,尤其是在集成电路和芯片制造中的关键作用,使人们开始重新审视和评价脉石英的工业价值。目前,脉石英已引起科研工作者和产业界的极大关注。




我国脉石英的主要特点

据成都理工大学汪灵教授介绍,我国脉石英主要有以下几个特点:

(1)脉石英矿产资源分布广泛,资源优势明显。但由于脉石英的形成主要与花岗岩有关的岩浆热液作用有关,其矿床规模一般不大,通常为中小型矿床。

(2)与其他石英矿床工业类型相比,脉石英开采难度相对较大,开采成本较高。其主要原因是脉石英矿体呈不规则脉状,地质产状较陡,厚度一般几米至几十米,长度一般为十几米至几百米,一个矿区可由一条矿脉或由多条矿脉组成。

(3)脉石英矿物成分单一,几乎全部为石英,但矿石中普遍存在矿物包裹体、气液包裹体和类质同像等多种杂质,而且许多杂质的提纯工艺难度极大。

(4)尽管天然脉石英的w(SiO2)纯度通常>99%,甚至>99.9%。但根据石英高端产品质量要求,以提纯可选性指标进行评价,不同产地、不同矿区的脉石英在w(SiO2)纯度上存在很大差别。

脉石英的高效利用

根据我国脉石英的特点,其高效利用的方向有哪些?汪灵教授给出了如下建议:

(1)硅微粉

目前,脉石英主要的应用领域是制备w(SiO2) 99%~99.9%的硅微粉。其主要原因有二:一是与石英砂岩和石英岩等其它石英矿产资源相比,脉石英几乎全部由石英组成,SiO2通常大于2N,其它杂质含量相对较少,不需要复杂加工就能够基本满足硅微粉的SiO2纯度技术指标要求;二是与石英的传统应用领域相比,硅微粉附加值较高但用量并不巨大,矿床资源量能够满足需求。

但是,需要指出的是,对于芯片封装用球形硅微粉,其脉石英原料有更高的质量要求。目前,在我国,能够满足这一应用领域要求的脉石英矿只是极个别。

(2)高纯石英

这是目前脉石英最具吸引力的应用领域。根据国际成功案例和我国研究实践,脉石英是加工高纯石英的理想原料之一,其工业价值和应用优势是:

第一,高纯石英的附加值高,绝对用量少,过去按传统应用标准,是小矿;而今按新用途标准,则是大矿。

第二,与石英岩和石英砂岩相比,脉石英几乎都由石英组成,SiO2纯度一般都在3N及以上,其它杂质含量相对较少,有利于高纯石英的提纯加工。

第三,与天然水晶相比,脉石英除开采条件优势外,同一矿区的矿石质量相对比较稳定,为矿物原料均一化加工创造了条件。但是,需要指出的是,在我国,能够用作高纯石英高端产品(w(SiO2)≥4N8)原料的矿产资源也只是极个别。

(3)其他

如果矿石高温防爆性技术指标符合要求,脉石英还可用于金属硅冶炼原料;色泽均匀、杂质少、硬度高、油脂光泽好的脉石英还是人工石英板材用砂的良好原料。

在即将召开的“2020第四届全国石英大会”上,汪灵教授将做题为《脉石英的特点与高效利用》的报告,他将为我们重点分析脉石英高效利用的关键点,即:如何根据脉石英的特点和矿石质量差别,开发适销对路的产品。



汪灵教授简介:国家二级教授,博士生导师;国务院政府津贴专家,四川省学术与技术带头人;先后任《矿物学报》、《矿物岩石》和《矿物岩石地球化学通报》编委;中国地质学会矿物学专委会委员,中国矿物岩石地球化学学会矿物岩石材料专委会副主任、矿物物理矿物结构专委会副主任、工艺矿物学专委会副主任、新矿物及矿物命名专委会委员,中国硅酸盐学会工艺岩石学分会副理事长;先后主持国家自然科学基金面上项目7项,国家科技攻关重点项目课题和国家公益性行业科研专项课题等多项;以第一发明人获授权国家发明专利33项(其中高纯石英发明专利7项),发表学术论文157篇,获中国科学院院长奖学金特别奖和湖南省科技进步奖等科技奖多项,先后培养博、硕士研究生63名。

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