休宁小阜脉石英矿杂质特征及其用作高纯石英原料的潜力

青阳—休宁地区广泛出露大量的岩浆岩,为脉石英的形成提供了大量的物质来源,是安徽省脉石英矿床主要的分布地区之一,但该地区脉石英作为高纯石英原料研究程度较低,一定程度上制约了该区高纯石英原料的质量评价和进一步的地质找矿突破。本文针对休宁小阜脉石英矿床,通过光学显微镜观察了脉石英的结构特征,采用X射线衍射分析确定了主要的脉石矿物,利用透反射显微镜和激光拉曼分析确定了包裹体类型和成分,采用ICP-MS对原矿进行了主量及微量元素分析,获得脉石英的矿物学特征及杂质元素的种类、含量,根据杂质不同的赋存状态,开展了加工提纯实验。经提纯后,休宁小阜脉石英SiO2品位可达99.9972%,达到了高纯石英原料品质指标要求,对于评价安徽省青阳—休宁地区脉石英作为高纯石英原料具有一定的参考意义。

高纯石英原料矿物的选择及提纯方法研究

随着战略性新兴产业的快速发展,高纯石英的重要性越来越引起重视。高纯石英通常注重天然石英矿物的可加工性,其提纯制备受原料性质影响很大。因此通过工艺矿物学研究,明确石英原料中杂质的种类、含量及可选择性是选择合适高纯石英原料和制定提纯方案的关键。本文重点介绍了高纯石英原料矿物的评价选择标准及提纯方法。

高纯石英原料的选择、评价及提纯潜力研究——以贺兰山黄旗口组为例

通过光学显微镜、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、电子显微探针(EPMA)及激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS),对贺兰山黄旗口组石英岩状砂岩的手标本特征、岩石组成及结构、矿物组成、包裹体特征、化学成分、杂质元素及其赋存状态进行多维度研究.结果表明,贺兰山黄旗口组石英岩状砂岩中SiO2的质量分数为97.19%~98.71%,平均值为98.16%;杂质以Al,Fe,K,Ca,Na,Mg,Ti,Mn为主,主要赋存于云母、黏土矿物、长石和各类铁矿物等较易剔除的独立矿物及固体包裹体,具有提纯至4N级(99.99%)石英的潜力.石英晶体内的气液包裹体和晶格杂质虽然含量较低,但特殊的赋存状态增大了矿石提纯的难度,这是制约石英晶体进一步提纯至更高级别的关键因素.

石英原料的杂质赋存状态及去除方法研究

高纯石英是一种战略性资源,是光纤通讯、太阳能光伏、航空航天、电子及半导体等现代高新技术产业的重要原料,在国民经济中占有十分重要的地位。石英中杂质元素的种类、含量、赋存形式将直接影响石英资源的品质和工业用途。因此,必须分析天然石英矿物中杂质元素的赋存状态,从而制定最佳的石英提纯方案。

优质石英岩作为高纯石英原料的提纯试验研究

采用阴极发光显微镜、ICP-OES和SEM-EDS等分析测试手段研究了花脖湾石英岩的矿石性质,以解离并去除白云母为提纯目标进行了浮选和酸浸条件优化试验。结果表明:花脖湾石英岩质地纯净,w(SiO_2)高达99.00%,白云母是主要脉石矿物,优化试验确定的浮选条件为:矿浆pH值2.5,DDA用量140g/t;酸浸条件为:混合酸质量分数30%,温度55℃,时间120min。在超声波辅助作用下提纯获得的细粒级(0.110~0.074mm)石英砂9种杂质元素总含量降低至66.65×10-6,w(SiO_2)达到99.99%。花脖湾石英岩矿经试验证实为一种石英岩型高纯石英原料,作为高纯石英资源应用前景广阔。

石英原料粉碎过程动力学研究与分析

通过石英原料在间歇球磨机中的粉碎实验研究,测出不同粒级物料质量分数随时间的变化数据,并以此为依据进行粉碎过程动力学解析及回归,获得了该过程的动力学方程,目的在于预测产品达到粒度要求时的时间段以达到节能效果,为工业生产控制及应用打下基础。

全球高纯石英原料矿的资源分布与开发现状

高纯石英是集成电路、半导体芯片、光伏、光纤、新型玻璃等产业必不可少的关键原料,但是能够生产高纯石英的矿床极为稀缺。梳理全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状,发现矿床分布于美国、澳大利亚、挪威、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚、加拿大等国家,除中国外,共有14处矿床,美国和澳大利亚的资源量最大。矿床类型包括白岗岩型、伟晶岩型、热液脉石英型、风化残积型、尾矿型,其中热液脉石英型分布最广。优质矿石多产于太古宙-元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中,受古生代-中生代花岗质岩浆活动控制,经历了长期而缓慢的变质过程。我国高纯石英原料矿床尤为紧缺,在当前国际政治经济环境下,作为战略性矿产资源,高纯石英的资源安全形势尤其严峻。一方面,我国应立足国内石英资源,大力加强境内太古宙-元古宙变质岩系中纯度较高的玻璃用脉石英、伟晶岩、白岗岩的地质调查和质量评价,关注花岗闪长岩、伟晶岩和高岭土矿开采后残留尾矿中的石英,开展选矿实验,评估资源潜力;另一方面,应打破高纯石英砂进口渠道多年来依赖美国的境况,加大挪威、俄罗斯、毛里塔尼亚等国的进口力度,拓展高纯石英的来源渠道,维护国家战略安全。

高纯石英原料作为战略性矿产的分析及建议

高纯石英原料是战略性新兴产业的基础原料,是国民经济建设、现代科技发展不可或缺的重要资源。本文对高纯石英及其原料的重要性、供应风险和战略性新兴产业中地位等方面进行了分析,建议应将其列为战略性矿产并加强勘查评价工作。

阳山公司改变高纯石英原料完全依赖进口的历史

一块普通的硅石经过锻炼。成为高纯石英．可以广泛用于太阳能、半导体、集成电路、光学仪器、航天航空、激光器等高端领域。这段“神话”最近在姜堰市高新技术产业园上演。日前，江苏阳山硅材料科技有限公司高纯石英生产线顺利投产，该项目投资1．1亿元，年产3000吨太阳能级坩埚原料高纯石英。项目成功投产意味着姜堰成为我国最大的太阳能系列石英材料生产基地。

江西高纯石英用硅质原料综合评价研究

高纯石英是太阳能光伏、半导体芯片、光纤通信等高端技术领域的关键基础矿物原材料,长期以来我国对高纯石英高端产品和中高端产品加工用硅质原料高度依赖进口,高端原料面临严重的资源瓶颈。2019年以来,江西省地质调查勘查院开展了高纯石英用硅质原料找矿研究工作(唐春花等,2021)(1).

江西宁都白云母伟晶花岗岩型高纯石英用硅质原料矿床特征与资源潜力

高纯石英以优异的物理化学性能成为战略性新兴产业的关键基础原料,中国是高纯石英消费大国,高端产品全部依赖进口。在高端高纯石英领域,中国面临着优质高纯石英用硅质原料匮乏和高端产品提纯技术短板,优质资源是提纯加工高端高纯石英的关键基础,中国迫切需要突破优质资源瓶颈。通过与美国Spruce Pine白岗岩高纯石英用硅质原料矿床对比研究,在武夷山隆起西部的江西宁都地区发现了白云母伟晶花岗岩型高纯石英用硅质原料,认为西武夷山地区是花岗岩型高纯石英用硅质原料找矿有利地区。本次在成矿地质背景和矿床地质特征基础上,开展矿石矿物特征、石英内部包裹体特征、气液包裹体成分、岩石地球化学、石英杂质元素、主要晶格杂质等研究,探讨矿床成因,评价资源潜力。宁都白云母伟晶花岗岩为亚碱性过铝质花岗岩,富含钾长石,K含量大于Na,具有较高的大离子亲石元素,较低的高场强元素和稀土元素含量,Eu既有正异常也有负异常。石英包裹体以气液为主,气液包裹体面积占比1.69%,含少量白云母等矿物包裹体,主要杂质元素Mg、Fe、Li与Spruce Pine白岗岩石英相近,杂质元素总量低,平均618.03×10^(-6)。石英主要晶格杂质Al、Li、Ti元素总量低,为89.82×10^(-6),石英纯度达到SiO_(2)99.99%以上,是优质高纯石英矿物原料,预测资源规模为大型。宁都白云母伟晶花岗岩赋存于会同岩体中深根部带,为加里东期“S”型花岗岩,由伴随会同岩体同期演化的富含长英质的浅色熔体演化成岩。研究成果对西武夷地区寻找同类型矿床具有典型矿床对比意义,调查评价方法对中国同类型高纯石英用硅质原料找矿具有指导意义。

河北省高纯石英砂原料找矿方向探讨

河北省石英成因类型齐全,但构成高纯石英砂原料资源有限。为了研究找矿方向,通过搜集资料、野外调查,典型矿床(矿化点)剖析,认为:太古宇的韧性剪切构造发育区混合岩化形成的伟晶岩脉、构造破碎带内的变质伟晶岩脉和脉石英为重点找矿靶区;酸性岩体分布区是寻找水晶和脉石英的潜在地带。

高纯石英用硅质原料地质勘查中的基本概念和关键技术及江西资源前景

高纯石英是高端技术领域的关键基础矿物原材料,作为找矿研究,涉及一些基础问题和关键技术需要厘清和界定。对高纯石英、高纯石英用硅质原料、纯度、关键杂质、评价指标、高纯品级等进行了界定,提出矿床成因、实验检测和选矿提纯为高纯石英用硅质原料研究中的关键技术。高纯石英用硅质原料分为两个品级:高纯硅质原料(SiO_(2)含量≥99.9%,Al含量≤700×10^(-6),(Li+Ti)含量≤200×10^(-6))和超纯硅质原料(SiO_(2)含量≥99.995%,Al含量≤35×10^(-6),(Li+Ti)含量≤10×10^(-6))。高纯石英用硅质原料应以白岗岩型、白云母伟晶花岗岩型和变质石英岩型为主攻方向,突破优质资源瓶颈。西武夷山地区是花岗岩型高纯石英用硅质原料的重要成矿区带,已发现伟晶岩型、伟晶花岗岩型、白云母伟晶花岗岩型3类花岗岩型高纯石英用硅质原料。

长石-石英类矿物原料对日用陶瓷物理性能的影响

探究了一种长石-石英类矿物原料在日用陶瓷中产生的影响和规律。通过其在日用陶瓷中的应用实验和系统分析,发现该原料的加入可以减小日用陶瓷的收缩率和吸水率。当添加质量分数在20%以上时,日用陶瓷的机械强度逐渐减小。该原料的加入量与材料的膨胀系数呈线性关系,可实现与釉料进行膨胀系数的匹配。

石英砂与石英砂原料磁化率的对比及其意义

通过对凤阳石英砂和石英砂原料的磁化率、磁化率随温度变化曲线的测量及石英岩显微镜下观察,结果表明,石英砂中磁性矿物含量极低,磁化率极低;石英砂原料磁化率高,可能含有磁铁矿、赤铁矿、铁的氢氧化物(如纤铁矿)等磁性矿物。石英砂磁化率值的高低反映了石英砂中含铁杂质的含量,同时也反映生产过程中除铁效果。当石英砂磁化率越低时,说明含铁杂质的含量低,反映生产过程中除铁效果较好;当石英砂磁化率越高时,说明含铁杂质的含量高,反映生产过程中除铁效果较差。

高纯石英的研究进展及发展趋势

石英是一种在地壳上大量分布,有着广泛工业用途和广阔应用前景的矿物。当石英晶体形成演化时,受结晶时环境条件、流体性质、结晶后遭受改造(如变质作用、构造变形和热扰动等)等影响,杂质元素如P、Ti、Ge、Al、B、Be、Ca、Na、K、H、Li等会或多或少存在于石英晶体中,因此在自然界不存在纯SiO_(2)组分的石英。同时,基于石英的微量元素组成,可以反演石英源区和形成演化过程,并用于研究岩石及矿床成因等科学问题。石英晶体内部杂质元素以类质同象替代、气液包裹体、矿物包裹体(不能按尺度分,应该按照状态划分存在形式)3种形式存在。石英中杂质元素的种类、含量、赋存形式,特别是包裹体特征将直接影响石英资源的品质和工业用途。本文还系统地阐述了石英的发光特性、工艺性能以及高纯石英的质量分类与标准和高纯石英原料来源等方面的内容。在本研究中,通过光学显微镜和激光拉曼测试,初步地查明了苏北张锦庄石英砂和广西姑婆山花岗岩石英中流体包裹体的分布和矿物包裹体的种类,这是开展后续研究的基础。高纯石英是优质石英资源经纯化加工得到的高品质石英原材料,可用于石英玻璃、石英坩埚、半导体、高温灯管、光纤、精密光学、微电子和太阳能等高新技术产业中。研究高纯石英原料的评价体系、理想源岩和形成机制有益于持续性地供给高纯石英原料,极大地提高了石英原料的工业附加值。

石英产品的市场开发与应用

本文从传统石英市场和新型石英市场的角度,对前景较好的石英产品类型、规格要求、市场规模等进行了综合分析。随着国内各项科技进步政策的出台以及各项科技产品规范的拟定,为高科技企业以及市场良性发展奠定基础,高科技产业用石英(硅)材料产品的比重逐渐提高。