核心提示：高純石英砂粉體材料一般是指SiO2含量高于99.99%的石英粉體，是石英玻璃和石英坩堝的主要原料，其高檔產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用在大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光纖、太陽能電池、激光、航天、軍事等行業(yè)中。由于這些行業(yè)關(guān)系到國家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，是一個(gè)國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要條件，因此高純石英砂的戰(zhàn)略地位非常重要，其高端產(chǎn)品的制備技術(shù)被美國、德國等國壟斷，并限制技術(shù)和出口。目前我國石英砂的提純和規(guī)模化開采依然處于艱難的探索階段。
我國從20世紀(jì)80年代末開始研究石英玻璃的普通石英原料，已經(jīng)取得一定進(jìn)展，所研究產(chǎn)品能夠達(dá)到二、三、四級(jí)水晶的水平，但是只適合于中、低檔石英玻璃，高純、低羥基石英原料的技術(shù)難關(guān)還未完全攻克。工業(yè)生產(chǎn)的石英玻璃原料純度不能達(dá)到高純石英砂玻璃原料的要求，高品質(zhì)石英玻璃原料基本以進(jìn)口為主，制約了我國石英砂玻璃行業(yè)的發(fā)展，這已引起國內(nèi)石英玻璃及原料生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)科研單位的關(guān)注。
我國是石英儲(chǔ)量最為豐富的國家之一，據(jù)國家建材局地質(zhì)研究所預(yù)測(cè)，中國玻璃硅質(zhì)原料礦產(chǎn)資源量可達(dá)290億t。目前開采利用石英礦比較好的地區(qū)有江蘇東海、安徽鳳陽、湖北紅安、江西修水、內(nèi)蒙烏海等地，這些地區(qū)石英礦儲(chǔ)量大、品位高、易開采，但由于國內(nèi)石英砂相關(guān)加工利用技術(shù)落后，開采的大多數(shù)石英礦只是用作經(jīng)濟(jì)附加值低的低端石英制品，如硅微粉、玻璃、耐火材料、硅鐵、碳化硅、熔融石英等。其實(shí)我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多，但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關(guān)的礦物學(xué)及地質(zhì)成因等地球科學(xué)方面的基礎(chǔ)研究，產(chǎn)品不能達(dá)到高純石英原料的要求。
目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，質(zhì)地不均勻，有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉，導(dǎo)致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小，質(zhì)量也不穩(wěn)定。江蘇連云港地區(qū)目前處于用水晶作原料制取超純石英砂的國內(nèi)先進(jìn)水平，當(dāng)?shù)氐乃Я系闹旅觞c(diǎn)是軟化點(diǎn)低。就水晶礦物的純度而言,單一的一塊、幾塊、幾十塊、甚至幾十噸，基本上可以達(dá)到世界先進(jìn)水平，但是大量的工業(yè)化生產(chǎn)，就很難保證礦物晶體結(jié)構(gòu)的均勻性和內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)的一致性。
我國高純石英砂的生產(chǎn)始于上世紀(jì)90年代末，選用的原料主要為水晶。隨著江蘇東海石英砂生產(chǎn)基地和湖北古蘄州、浙江湖州等地石英砂企業(yè)的發(fā)展，我國高純石英砂的產(chǎn)量和質(zhì)量近年來有大幅度提高，質(zhì)量基本可達(dá)到中低檔石英制品的要求。
最近高純石英分選提純也發(fā)展出一些新技術(shù)，例如用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵；利用石英與雜質(zhì)礦物在電性上微小差別，采用電選選出微量金屬雜質(zhì)礦物；由于石英和含鐵雜質(zhì)礦物具有不同的介電損耗因子從而造成在微波場(chǎng)中它們的升溫速率各異，采用微波使它們之間的界面上產(chǎn)生裂縫，從而促使石英中的包裹體的開裂，使含鐵雜質(zhì)礦物能被酸有效地去除。
高純石英是航天、電子工業(yè)、電光源管、光學(xué)儀器、光纖通訊等高科技產(chǎn)品的基礎(chǔ)原材料，隨著全球高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其需求量將持續(xù)增長(zhǎng)。我國是當(dāng)今世界高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的國家之一，與高純石英砂相關(guān)的高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，但當(dāng)前存在的主要矛盾是不斷增長(zhǎng)的需求與高檔次石英砂自給能力不足。這在一定程度上影響到我國相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家的安全。
我國從20世紀(jì)80年代末開始研究石英玻璃的普通石英原料，已經(jīng)取得一定進(jìn)展，所研究產(chǎn)品能夠達(dá)到二、三、四級(jí)水晶的水平，但是只適合于中、低檔石英玻璃，高純、低羥基石英原料的技術(shù)難關(guān)還未完全攻克。工業(yè)生產(chǎn)的石英玻璃原料純度不能達(dá)到高純石英砂玻璃原料的要求，高品質(zhì)石英玻璃原料基本以進(jìn)口為主，制約了我國石英砂玻璃行業(yè)的發(fā)展，這已引起國內(nèi)石英玻璃及原料生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)科研單位的關(guān)注。
我國是石英儲(chǔ)量最為豐富的國家之一，據(jù)國家建材局地質(zhì)研究所預(yù)測(cè)，中國玻璃硅質(zhì)原料礦產(chǎn)資源量可達(dá)290億t。目前開采利用石英礦比較好的地區(qū)有江蘇東海、安徽鳳陽、湖北紅安、江西修水、內(nèi)蒙烏海等地，這些地區(qū)石英礦儲(chǔ)量大、品位高、易開采，但由于國內(nèi)石英砂相關(guān)加工利用技術(shù)落后，開采的大多數(shù)石英礦只是用作經(jīng)濟(jì)附加值低的低端石英制品，如硅微粉、玻璃、耐火材料、硅鐵、碳化硅、熔融石英等。其實(shí)我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多，但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關(guān)的礦物學(xué)及地質(zhì)成因等地球科學(xué)方面的基礎(chǔ)研究，產(chǎn)品不能達(dá)到高純石英原料的要求。
目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲(chǔ)量有限，價(jià)格昂貴，質(zhì)地不均勻，有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉，導(dǎo)致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小，質(zhì)量也不穩(wěn)定。江蘇連云港地區(qū)目前處于用水晶作原料制取超純石英砂的國內(nèi)先進(jìn)水平，當(dāng)?shù)氐乃Я系闹旅觞c(diǎn)是軟化點(diǎn)低。就水晶礦物的純度而言,單一的一塊、幾塊、幾十塊、甚至幾十噸，基本上可以達(dá)到世界先進(jìn)水平，但是大量的工業(yè)化生產(chǎn)，就很難保證礦物晶體結(jié)構(gòu)的均勻性和內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)的一致性。
我國高純石英砂的生產(chǎn)始于上世紀(jì)90年代末，選用的原料主要為水晶。隨著江蘇東海石英砂生產(chǎn)基地和湖北古蘄州、浙江湖州等地石英砂企業(yè)的發(fā)展，我國高純石英砂的產(chǎn)量和質(zhì)量近年來有大幅度提高，質(zhì)量基本可達(dá)到中低檔石英制品的要求。
最近高純石英分選提純也發(fā)展出一些新技術(shù)，例如用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵；利用石英與雜質(zhì)礦物在電性上微小差別，采用電選選出微量金屬雜質(zhì)礦物；由于石英和含鐵雜質(zhì)礦物具有不同的介電損耗因子從而造成在微波場(chǎng)中它們的升溫速率各異，采用微波使它們之間的界面上產(chǎn)生裂縫，從而促使石英中的包裹體的開裂，使含鐵雜質(zhì)礦物能被酸有效地去除。
高純石英是航天、電子工業(yè)、電光源管、光學(xué)儀器、光纖通訊等高科技產(chǎn)品的基礎(chǔ)原材料，隨著全球高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其需求量將持續(xù)增長(zhǎng)。我國是當(dāng)今世界高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的國家之一，與高純石英砂相關(guān)的高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，但當(dāng)前存在的主要矛盾是不斷增長(zhǎng)的需求與高檔次石英砂自給能力不足。這在一定程度上影響到我國相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家的安全。
