中国粉体网讯 众所周知，得益于半导体、光伏、电光源、光通讯等产业的发展，近年来石英砂整体产业链备受关注，市场异常火爆，需求增长迅速。与此同时，硅基资源紧缺，供需矛盾日益凸显。2021年11月18-19日，由中国粉体网主办的“2021（第五届）全国石英大会暨展览会”于江西赣州隆重召开。会议期间，我们邀请到浮法玻璃新技术国家重点实验室矿产资源所吴建新所长做客“对话”栏目，重点围绕低端硅基资源的高值化综合利用进行探讨交流。
浮法玻璃新技术国家重点实验室 矿产资源所吴建新所长
未来，国内硅基资源会逐渐进入紧缺阶段
对于目前国内石英砂资源的概况，吴所长表示用一句话概括就是：高端资源紧缺，低端资源虽然量大，但是规模及产业深度不够。一方面，高端石英资源涉及国内的战略性产业，一直处于紧缺状态。尤其是半导体产业芯片封装、单晶硅多晶硅产业、球形粉体材料、高纯石英玻璃产业所需的高纯石英砂资源等，客观而言，国内至今未解决，在以后的发展中甚至有可能受制于人。另一方面，低端资源涉及国计民生产业如玻璃、铸造、石油压裂等，而我国是制造大国，每年的需求量是千万吨甚至是亿吨级的级别。所以低端硅基资源、甚至中低端硅基资源也逐渐变成一种战略性的原材料。
从个人角度，吴所长建议国家尽快把相关硅基资源列为战略性资源范畴。从资源的勘查、标准、开采、利用、出口等多个维度进行管控、规划，合理开发利用资源，避免大量资源廉价出口。这方面，东海就是一个案例。30年前，东海大量优质硅基资源出口到了日本，十分可惜。未来，国内硅基资源会逐渐进入紧缺阶段，需要有效配置以支撑众产业的发展。
低端硅基资源的利用难题：分离技术
吴所长表示国内存在大量的低端硅基资源。依据地勘及行业内的提法，低端硅基资源包括海相沉积砂、河湖相沉积砂、风积沙漠砂、低品质石英岩、低品质脉石英、砂砾岩、花岗伟晶岩、含石英的岩矿等。随着硅基资源尤其是高端硅基资源的的减少，以上所述这些低端硅基资源可以列为找矿方向。
对于这些低端硅基资源，为什么难以形成产业链？关键在于分离技术还未规模化、产业化。资源差本身不是差，更多是资源配置错了。低端硅基资源含长石、云母、铁等杂质矿物，而长石、云母等本身就是一种资源。关键还是分离技术跟不上。怎样把技术配置到低端资源，最终整体解决国家资源的战略安全问题，这是吴所长想向业内表达并希望业内得到重视的一个大问题。
哪些技术支撑低端硅基资源达到光伏玻璃用砂的要求？
“双碳”背景下，光伏产业发展空间广阔，光伏玻璃作为重要的组件封装材料需求也在大幅增长。风积沙漠砂、低品质石英岩、低品质脉石英、砂砾岩、花岗岩等低端硅基资源可以通过一些技术达到光伏玻璃用砂的要求。
低端硅基资源的研究目标及技术支撑
对于所涉及的技术，吴所长重点讲述了四种。
浮选技术：浮选技术涉及中性浮选、酸性浮选、碱性浮选。其中中性浮选技术捕收能力强，选择性好，适用于氧化铁及浸染型石英砂的浮选提纯、石英砂与染色矿物杂质的浮选分离以及石英砂与部分硅酸盐矿物的浮选分离。此外，研发专用混合捕收剂，开发出“原料配置-磨矿-受阻分级-梯级高梯度磁选-浮选-高强度擦洗-污染控制”技术和成套设备，采用一步法无氟浮选ppm级连续选矿提纯技术，解决石英矿物ppm级除Fe2O3难题，实现30~100ppm低铁石英砂的规模化连续生产。
高强洗矿技术：适用于胶结严重，泥质含量高的非金属矿物的单体解离和分散、石英砂表面及裂隙杂质矿物的解离以及石英砂与部分硅酸盐矿物浮选分离的预处理。
色选、高强磁选、外场辅助等组合技术：相对于浮选技术，色选技术作为初选分级技术更能发挥其优势，磁选技术相对更为环保。对此，吴所长针对某种特殊矿产研发了这一特殊的组合技术。
粉体技术：低端硅基资源的高值化综合利用，离不开粉体技术。粉体是目前国内高端产业所需要的产品，而技术又跟不上，被日本、美国等“卡脖子”。
吴所长表示，低端硅基资源达到光伏玻璃用砂的要求，实现高值化综合利用，需要把这些技术集成起来。面向产业化，吴所长所在实验室正研究把风积沙漠砂做成光伏玻璃用低铁砂，这是一个很大的突破，而且环保安全、成本可控。此外，据吴所长介绍，可以把河湖相沉积砂做成浮法玻璃用优质硅质原料，并且这些项目已经在产业化了，2022年上半年就可以看到产业化的成果。
结语
以石英为物质基础的硅基材料已发展成为半导体、电子信息、新能源、节能环保等战略性新兴产业不可或缺的关键核心材料。目前凯盛硅基新材料产业包括显示材料、新能源、新材料三大板块，形成了3+1的战略布局，其中1所指的就是蚌埠玻璃新材料中央应用研究院和浮法玻璃新技术国家重点实验室。
随着石英资源的大量使用，高品质的水晶、脉石英在日益减少，低品位的石英资源越来越得到重视。而无论是哪种应用，优质的原料和工艺都是生产高品质产品的先决条件。资源是前提，资源整合和配置是途径，技术研发是关键。
（中国粉体网编辑整理/黑金）
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