某石英砂矿提纯制取高纯石英初探

针对某地石英砂矿石性质特点,经探索性试验研究证明,该石英砂矿采用破碎分级→碱液擦洗→搅拌酸浸→强酸处理→细磨筛分→强酸再处理的提纯工艺流程,可获得二氧化硅含量大于99.99%的高纯石英产品。     

高纯度石英的酸浸实验研究

针对脉石英矿中含有大量云母及长石等伴生矿的特点，通过调整溶液浓度及温度等手段，强化矿物的酸浸效果。根据石英与杂质矿物在酸浸过程中的差异，探索消除石英中杂质矿物的方法。研究表明石英原料粉在温度为120℃、HF酸与水的比为0．4～0．5的溶液中酸浸适当时间后，其纯度可达到中高档石英玻璃的技术要求。     

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。     

天然粉石英的提纯增白研究

尝试反浮选法和酸浸法去除粉石英矿中的红柱石、水铝石和铁等杂质。结果表明,采用反浮选法可去除粉石英中的红柱石杂质,最佳浮选条件:油酸钠作为捕收剂,其浓度为3.3 mmol/L,磷酸氢二钠作为抑制剂,其浓度为4.7 mmol/L,浮选液pH为8.5。采用酸浸法可去除水粉石英中的水铝石和铁杂质,最佳酸浸条件:盐酸(浓度为18%)与粉石英质量比为3∶1,在60℃酸浸30 min后,再在室温酸浸8 h。经过反浮选和酸浸处理后,粉石英中二氧化硅含量由80.02%上升至98.49%,白度由76.0%上升至89.3%,铝含量由9.86%下降至0.26%,铁含量由182μg/g下降至56.3μg/g。     

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。     

高纯石英矿物资源工程研究

高纯石英是世界稀缺和我国短缺的高技术战略矿物资源,是石英晶格Al杂质的质量分数≤30×10-6的天然矿物,晶格Al及其他粒内杂质元素有均匀、非均匀,环带三种分布形式,其含量和分布形式是决定产品纯度及提纯工艺限度的根本因素。无同期伴生金属矿化是高纯石英矿床成矿的必要条件,预测和寻找大型高纯石英矿床可类比美国伟晶白岗岩型矿床。高纯石英矿物工程前沿技术是除高杂石英、除粒内杂质及粉碎整形。国家主导大型高品质高纯石英矿床预测找矿是发展我国高纯石英产业的关键。     

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。     

中国高纯石英产业链现状及发展建议

高纯石英是世界稀缺、中国短缺资源,关系到中国的半导体芯片、光伏和航空航天等关键性新兴产业发展。通过对中国目前高纯石英产能不足、加工技术相对落后等现状分析,揭示缺少高纯石英质量评价标准是制约中国高纯石英产业发展的关键因素,国内缺少高品质优质原料矿是制约中国高纯石英产业健康发展的“卡脖子”问题。进一步研究指出,在新一轮找矿突破战略行动中,加强产学研用相结合,公益性勘查项目优选一批可供出让的优质高纯石英原料矿的勘查区块,拉动商业勘查,提升高品质优质原料矿的供应能力,切实保障中国高纯石英产业链安全。     

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。     

蛇纹石微波辐照硫酸浸出的实验研究

通过蛇纹石微波辐照硫酸浸出新方法的实验，研究了微波辐照强度、辐照时间、硫酸浓度、液固比及矿石粒度等因素对蛇纹石中氧化镁浸出率的影响，结果表明：与传统加热方式相比，微波辐照加热可显著提高蛇纹石酸浸速率；在最佳工艺条件下，氧化镁浸出率可达97％以上；蛇纹石酸浸渣的主要成分为无定形SiO2，化学成分与沉淀白炭黑相同。     

微波作用下化学助剂在细粉煤脱水中的应用研究

探讨了在微波加热条件下加入表面活性剂和溶剂油等有机溶剂对脱水效果的影响，力求找出其中的脱水规律。结果表明：微波脱水效果明显，同时，表面活性剂能够大大降低滤饼含湿量，而且非离子表面活性剂的效果比阳离子、阴离子好，柴油也能促进粉煤的脱水。     

石英环带结构填图有效性研究—以胶东乳山金矿为例

本文在胶东乳山金矿热液石英环带结构研究基础上，提出了一种新的矿物学填图参数，即石英环带韵律数。试验表明，石英环带韵律数等值线图可以反映热液活动的轨迹，并能指示矿质富集的地段。     

辽宁五龙金矿含金石英脉中石英标型特征及其找矿意义

辽宁五龙金矿含金石英脉中石英晶体的塑性变形显微裂隙和熔融现象普遍发育,在无矿石英脉中上述现象则不发育或缺失.气液包体在含金石英脉中数量多.成矿温度阶段性明显,沸腾现象也较发育.而在无矿石英脉中则反之.据包体化学成分推测成矿溶液化学成分属CO2-H2O-Cl-Na-Ca型,而无矿石英脉热液成分为CO2-H2O-F(Cl)-K-Ca(Mg)型,石英中微量元素浓集克拉克值(Ck)及相关系数表明Au、Sb、Bi、W、Ag为本区主要成矿元素.且含金石英脉的Ck值均大于无矿石英脉.热发光曲线在含金石英脉中主要为双峰和多峰型,而无矿石英脉则为单峰型,上述石英标型特征作为五龙金矿床石英脉中找金的重要标志.     

微波消解—冷原子荧光光谱法测定植物样品中的汞

为了简化测量植物中汞含量的方法,提高灵敏度及结果的可信度,实验采用微波消解植物样品的办法,使样品经氯化亚锡还原,再用冷原子荧光测定出植物样品中汞的含量。确定了消解样品的方法和微波消解样品的条件,优化了仪器的最佳工作参数。方法检出限0.30×10-9(稀释因子100倍),精密度(n=12)在2.09%~6.05%,加标回收率94.1%~105.5%,方法经生物国家一级标准物质验证方法准确可靠。     

枪马金矿床石英热发光特征及其在石英脉含金性评价中的应用

本文通过对枪马金矿床石英热发光特征的系统研究,揭示了石英热发光与石英含金性的内在成因联系,总结了石英热发光特征的含金性指示意义,为扩大矿山储量、开展成矿预测提供了一个简便可行的方法。     

烧锅营子金矿石英的化学成分和热发光特征

烧锅营子金矿属中温岩浆热液型金矿.金矿化与硅化密切相关.石英是主要的脉石矿物.石英的化学成分特征表明,金矿化与岩浆热液作用有成因联系.石英的热发光特征可用来区分矿化类型.石英热发光曲线类型为低缓单峰,随着矿化深度增加,石英热发光强度减小,可作为找矿预测的辅助信息.     

韧性剪切带中含金石英脉的就位机制

本文以韧性剪切带中含金石英脉的地质特征分析为基础。重点讨论:a.绿片岩相—低角闪岩相环境中的韧性剪切带内,变形岩石的韧—脆性转变既受温度、压力条件控制,又受高压流体相的广泛介入影响。对于多阶段金矿化过程,流体相的存在对岩石力学性质的转变具有更重要的意义;b.Roberts(1987)论述的含矿Riedal裂隙系(D、P、R、R′和T、P′)中不同类型裂隙内含金石英脉的就位机制有很大的差异;c.Ramsay的破裂—愈合机制可以很好地解释沿R、R′、T和某些沿D、P就位的含金石英脉的形成;d.本文作者提出液压扩容破裂机制是沿D、P方向就位的某些含金石英脉的重要就位过程。     

石英位错的会聚束电子衍射研究

矿物中位错的柏格斯矢量ｂ反映了矿物发生变形时所经历的条件，对它的精确测定为构造地质学研究提供了定量依据。本文用会聚束电子衍射的方法对石英位错进行了测定，同传统的双束法相比较，此方法更为简单和方便。