中國粉體網(wǎng)訊 高純石英是優(yōu)質(zhì)石英資源經(jīng)純化加工得到的高品質(zhì)石英原材料，用于石英玻璃、石英坩堝、半導體、高溫燈管、光纖、精密光學、微電子、太陽能等高新技術產(chǎn)業(yè)中。研究高純石英原料的評價體系有益于可持續(xù)地供給高純石英原料,極大地提高石英原料的工業(yè)附加值。
1.石英礦物學特征
石英在自然界中廣泛存在于巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖和熱液脈體中，是重要的造巖礦物和巖石圈的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計，巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖中的石英總量分別占巖石圈石英總量的93.6%、3.2%和3.2%。在暴露上地殼的礦物組成中，石英約占20%，僅次于長石（約占35%）；在上地殼整體的礦物組成中，石英約占23.2%，也僅次于長石（約占39.9%）。
石英的物理和化學性質(zhì)穩(wěn)定，是一種重要的礦產(chǎn)資源，在工業(yè)上應用廣泛，傳統(tǒng)上用于冶金、玻璃、建筑、化工、光學等工業(yè)。科學技術和工業(yè)的發(fā)展對石英原料提出了更高的要求，傳統(tǒng)的天然石英原料已不能滿足半導體、高溫燈管、通訊、精密光學、微電子、太陽能等高新技術產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)需要，這些產(chǎn)業(yè)的運作需要高純石英原料及其提純加工產(chǎn)品作為支撐。高純石英是幾乎完全由SiO2組成的石英，在自然界中少見（如水晶），通常通過對天然形成的較純凈石英進行提純加工得到。高純石英的物理和化學性質(zhì)相較于一般的石英原料優(yōu)良，是生產(chǎn)具有高附加值石英產(chǎn)品的原料，廣泛用于高新技術產(chǎn)業(yè)；同時也是一種綠色環(huán)保的戰(zhàn)略資源，有著廣泛的應用前景。
2.高純石英原料綜合評價
天然形成的高純石英匱乏或極為有限（如水晶），為了得到高純石英，常常是將自然界純度較高的石英原料提純成高純石英。因此，對高純石英原料的評價有益于可持續(xù)地供給高純石英原料、加工提純高純石英。
根據(jù)前人的工作以及石英提純工藝流程可知，單靠化學成分來評判石英品質(zhì)的優(yōu)劣具有片面性，評價石英應綜合考慮各種因素。就石英礦物本身而言，應考慮石英的化學成分、嵌布粒度、共生的脈石礦物、包裹體和晶格雜質(zhì)這五個因素。具體評價方案見下表：
從表中可以得出，在評價石英原料時，首先要對石英原料SiO2的重量百分比、石英嵌布粒度、脈石礦物種類、包裹體的種類和數(shù)量以及石英晶格雜質(zhì)多少進行研究和判斷；然后再對石英原料的這5項指標進行等級評價（等級分 a、b、c 和 d 四等），綜合判斷。例如，如果某一石英原料的5項指標中，獲得的a越多，那么石英就越純凈，是理想的高純石英原料；反之，石英原料不理想，需要經(jīng)過復雜的工藝進行提純。當然，外部雜質(zhì)可以比較容易地通過物理、化學處理等去除。內(nèi)部雜質(zhì)包括“類質(zhì)同象替代、氣液包裹體、礦物包裹體”三種賦存形式。石英中類質(zhì)同象替代雜質(zhì)和礦物包裹體雜質(zhì)去除比較困難。石英中氣液包裹體雜質(zhì)可以通過加熱爆裂-純水洗滌加以去除，當然氣液包裹體越大越容易爆裂，從而更容易地洗滌去除。在實際的生產(chǎn)過程中，需要綜合各方面因素，權衡利弊，綜合評價。
2021年11月18-19日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“2021（第五屆）全國石英大會暨展覽會”將于江西贛州錦江國際酒店舉辦，屆時將邀請來自成都理工大學的汪靈教授作《高純石英原料選擇與評價技術——以天然水晶為例》報告。汪靈教授將具體闡述天然水晶原礦的顏色、光性礦物學特征、礦物包裹體和氣液包裹體等礦物材料學特征可以作為高純石英原料選擇與評價的依據(jù)。
汪靈 教授
成都理工大學
國家二級教授，博士生導師；國務院政府津貼專家，四川省學術與技術帶頭人；先后任《礦物學報》、《礦物巖石》和《礦物巖石地球化學通報》編委；中國地質(zhì)學會礦物學專委會委員，中國礦物巖石地球化學學會礦物巖石材料專委會副主任、礦物物理礦物結構專委會副主任、工藝礦物學專委會副主任、新礦物及礦物命名專委會委員，中國硅酸鹽學會工藝巖石學分會副理事長；先后主持國家自然科學基金面上項目7項，國家科技攻關重點項目課題和國家公益性行業(yè)科研專項課題等多項；以第一發(fā)明人獲授權國家發(fā)明專利33項，發(fā)表學術論文157篇，獲中國科學院院長獎學金特別獎和湖南省科技進步獎等科技獎多項，先后培養(yǎng)博、碩士研究生63名。
參考資料：楊曉勇，等. 高純石英的研究進展及發(fā)展趨勢
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初心）
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