中国高纯石英技术现状与发展前景

高纯石英技术包含高纯石英原料选择技术、加工工艺技术、加工装备技术和质量检测技术4个方面,它们是既相互独立,又相互联系和相互制约的技术整体,发展中国高纯石英技术是一项系统工程。目前中国高纯石英技术已经取得一定进展,主要标志是初步具有4N高纯石英中端产品的批量生产能力,并基本掌握了高纯石英质量检测技术;但中国目前还没有4N8及以上高端产品生产能力,表明与国际先进水平的差距依然很大。要改变中国高纯石英技术的相对落后现状,应从国家层面上调动和组织科研力量,产学研相结合,开展高纯石英原料选择技术、加工工艺技术和加工装备技术攻关,为中国高纯石英高端产品产业化提供技术支撑。     

我国高纯石英加工技术现状与发展建议

高纯石英是晶硅、石英玻璃和集成电路基板材料等生产的重要原料,在新能源和新材料等战略性新兴产业具有重要的地位和作用.为了促进我国高纯石英技术发展,介绍了高纯石英的一般概念及其主要品种,并在评述我国高纯石英加工技术现状基础上,针对存在的主要问题,提出加强我国高纯石英矿物资源地质勘查工作、矿物学应用基础研究、提纯加工技术与装备研究、产品质量标准和检测技术研究等具体建议.     

石英脉型金矿的石英成因矿物学与找矿矿物不特征

对金矿区石英的形态、成分、热发光、包裹体、红外谱的研究，可推测成矿热液来源方向，矿区剥蚀程度，以及矿区深部是否有远景。白桦岭石英脉型金矿中的石英假六方晶形、杂质含量高、热发光积分强度大、并且多峰、包裹体的爆裂脉冲数大并具多峰、红外吸收谱向低频偏移大为富矿标志。     

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SiO₂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。     

微波在高纯石英提纯实验中的应用

随着水晶资源的日益枯竭,利用脉石英制备高纯石英以代替水晶已经成为一项需要迫切解决的技术问题。高纯石英中,铁杂质是最主要同时也是对产品质量影响最大的有害杂质之一,如何有效地除去脉石英中的铁杂质一直就是高纯石英生产中的难点和重点。当前主要是用酸浸的方法降低铁杂质的含量,主要存在的问题是处理时间较长,同时铁杂质含量也不容易降得更低。通过对微波在高纯石英提纯实验中应用的研究,表明微波可以有效地“打开”石英矿物中含铁的包裹体,不仅能促进含铁杂质矿物的酸浸去除,还可以极大地加快酸浸的速度,促进高纯石英的生产,同时为微波技术在高纯石英生产中的应用奠定了坚实的基础。     

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。     

高纯石英原料特征和矿床成因研究现状综述

高纯石英具有重要的战略地位,是高新技术产业的基础原材料。本文对高纯石英原料的特征和矿床成因研究方法进行了系统的归纳。通过观察石英岩相学特征,分析矿物包裹体及流体包裹体的数量、大小、化学成分、存在形式和分布状态,以及SiO2和微量杂质元素的含量和赋存状态,可以研究高纯石英原料的矿物学特征;通过Ar Ar同位素定年可以计算高纯石英原料矿床的成矿年龄;通过H—O同位素测试,Ti、Al、Ge、Li等微量元素含量分析,可以研究高纯石英原料矿床的成矿物质来源;通过分析流体包裹体的均一温度、盐度、化学组成等特征以及SEM CL微结构观察,可以研究高纯石英原料矿床的成矿作用过程。在此基础上,本论文对我国高纯石英行业的发展提出相关的建议。     

高纯石英原料特征和矿床成因研究现状综述

高纯石英具有重要的战略地位,是高新技术产业的基础原材料。本文对高纯石英原料的特征和矿床成因研究方法进行了系统的归纳。通过观察石英岩相学特征,分析矿物包裹体及流体包裹体的数量、大小、化学成分、存在形式和分布状态,以及SiO2和微量杂质元素的含量和赋存状态,可以研究高纯石英原料的矿物学特征;通过Ar Ar同位素定年可以计算高纯石英原料矿床的成矿年龄;通过H—O同位素测试,Ti、Al、Ge、Li等微量元素含量分析,可以研究高纯石英原料矿床的成矿物质来源;通过分析流体包裹体的均一温度、盐度、化学组成等特征以及SEM CL微结构观察,可以研究高纯石英原料矿床的成矿作用过程。在此基础上,本论文对我国高纯石英行业的发展提出相关的建议。     

荒沟山金矿区的石英矿物特征及在找矿中的应用

通过对矿区的石英矿物特征、成分及石英差热分析的相变温度、红外光谱的波谱特征和光密度数扬统计、分析等，可有效地将矿区含矿石英与非矿石英区分开，并初步得到验证。     

小秦岭含金石英脉矿物地球化学研究

小秦岭含金石英脉的矿物地球化学研究有助于深化和认识成矿元素在成矿成晕过程的演化与富集规律，该研究方法在查明化探异常源性质，化探异常评价与预测，多建造晕等方面研究中有一定的应用价值。     

石家庄市矿产资源开发利用有关问题讨论

矿产资源的开发利用促进了石家庄的社会经济发展,但是粗放和无序的矿业活动也会对生态环境和社会环境产生负面影响,进而成为阻碍经济社会发展的不利因素.文章针对石家庄矿产资源开发利用中存在的主要问题,提出了合理开发利用建议.     

江苏生态省建设中矿产资源合理开发利用问题的研究

进入21世纪,特别是江苏省人大《关于加强环境综合整治推进生态省建设的决定》进入实施阶段后,矿产资源开发与生态省建设的矛盾更加突出．因而在生态省建设中矿产资源如何合理开发利用问题值得我们关注。本文通过对全省自然生态环境特征、矿产资源开发诱发的生态环境问题、生态省建设主要目标和措施的论述,就如何解决矿产资源开发与生态省建设之间的矛盾,提出对生态省建设影响最小的矿产资源合理开发利用方案,即合理规划和综合利用矿产资源、实施生态矿业、建立矿产资源工业园和矿业循环经济链、保护矿山环境,挖掘、开发旅游等资源,最终实现矿产资源开发利用与生态省建设双赢的目的。     

矿产资源经济学的研究动向及发展趋势

本文通过综合近年来国内外有关矿产经济方面的研究,进一步明确提出了矿产资源经济学的定义、学科性质、研究对象和内容等。对当代矿产资源经济学特别关注的若干问题以及新理论、新技术、新方法的运用情况,进行了概括分析和论证。最后,对与矿产资源密切相关的矿产政策、法规、税收和管理等问题,也做了简单介绍。     

基于李雅普诺夫指数的矿产资源评价模型的建立

李雅普诺夫指数(Lyapunov exponent)反映了相邻轨迹的分离速率,其重要作用之一就是判断系统的混沌行为。这里建立了以李雅普诺夫指数为基础的资源评价方法的数学模型,并与其它评价方法进行了简单比较,探讨了一种反映混沌成矿的资源预测方法。     

矿产勘查对比研究

从矿产勘查项目的决策，矿产勘查的技术标准，矿产勘查与矿为开发的衔接，矿产勘查筹资机制，矿产勘查经济效益的实现等５方面进行了对比研究，阐述了计划经济下和市场经济体制下矿产勘查基本特征的异同。     

基于RBF神经网络的矿产资源潜力预测模型

提出一种基于RBF神经网络的矿产资源潜力制图模型。应用该模型生成矿产资源潜力分布图分三步完成：第一步,以找矿标志的空间分布图和已知矿点空间分布图为依据,提取训练样本;第二步,根据训练样本构建RBF矿产资源潜力制图模型;第三步,生成矿产资源潜力分布图。笔者以新疆北部阿尔泰多金属成矿带为研究区,比较了该模型与合成有矿可信度等模型的找矿靶区圈定结果。两种模型的靶区圈定结果基本相同,证明了RBF矿产资源潜力制图模型的有效性。     

矿产资源地球化学评价和预测的几个问题

在总结国内外勘查地球化学矿产资源评价和找矿预测研究现状和存在问题的基础上，从勘查地球化学角度出发，将矿产资源评价划分为6个级次。提出了全国性、成矿带和矿田级次矿产资源地球化学评价和预测的方法。     

硼同位素在矿床学中的应用研究

硼在自然界有两种稳定同位素11B和10B,常采用δ(11B)/10-3来表示不同地质体的同位素组成。由于硼同位素在不同地质体中的分馏作用大,在较大温度范围内岩浆-热液流体中的高活动性和化学性质稳定等方面的优势,使硼同位素在地球科学研究中的作用越来越广泛。控制硼同位素分馏的主要因素是硼源。一般情况下,非海相的硼酸盐矿物和与之相关的电气石的δ(11B)值为负值,而在某些盐湖卤水和与海相环境有关的硼酸盐矿物的δ(11B)值则为正值。目前,硼同位素示踪主要应用于块状硫化物矿床、与花岗岩有关的热液矿床以及盐湖矿床的研究。随着硼同位素分馏机制及其在不同环境地质样品中分布特征的深入研究,硼同位素在解决矿床的成矿物质来源、矿床成因和成矿作用等方面将发挥更大的作用。     

金在石英表面沉淀的实验研究

为了考察石英表面特征对金沉淀的影响，于２０－２００℃使不同切向的石英晶体光片与含金氯化物溶液相互作用，反应后石英光片表面的ＳＥＭ／ＥＤＡＸ，ＸＰＳ和显微镜研究结果表明，所有实验中均发现金在石英表面沉淀，结合显露石英位错的浸蚀实验，发现沉淀的金晶体在石英表面的分布似受石项晶体中存在的线性缺陷控制。本文分析了本实验研究结果与前人工作的差异，讨论了金的沉淀机理和含金石脉中金的不均匀分布。