2022/11/28 返回列表
高纯石英是高档石英制品的原料，是硅产业高端产品的物质基础。其具有耐腐蚀、耐高温、高度绝缘性、低热膨胀性和透光性等优异的物理化学性质，在国家高新技术产业、经济安全和国防安全等领域具有重要的作用。随着国家战略性新兴产业的发展，高纯石英市场需求量越来越大，有广阔的市场应用前景。
全球高纯石英原料矿床分布于美国、挪威、澳大利亚、俄罗斯、毛里塔尼亚、中国、加拿大等7个国家。除中国外，共有14处矿床，其中，有生产矿山的7处，尚未开采生产的7处。美国斯普鲁斯派恩(Spruce Pine)矿的高纯石英原料资源规模最大，超过1000万吨；资源量最小的是挪威德拉格矿，仅有26.7万吨。
国际上公认的是美国的花岗伟晶岩型石英矿床，以储量大、品质好最为著名。我国高纯石英原料矿以脉石英和水晶为主，资源量共计为685万t，其中水晶资源量仅为0.69万t。我国的高纯石英原料矿床主要分布在湖北蕲春（灵虬山脉石英矿SiO2含量为99.35%）、江苏东海（SiO2含量为99.19%）、安徽旌德（版书乡龙川脉石英矿SiO2含量为99.01%）和太湖等地区，其中以江苏东海的水晶品质最为优越，但保有资源量已接近枯竭。另外在安徽凤阳、江苏新沂、新疆阿勒泰地区也有分布。
石英产业链中，超高纯石英砂生产与高品质矿源密切相关，低品质矿源提纯较为困难。高纯石英砂市场长期被海外企业高度垄断，全球范围内高纯石英砂的主要生产厂商有美国尤尼明、挪威TQC以及石英股份。其中，美国尤尼明拥有美国北卡罗莱纳州Sprunce Pine地区独特的白岗岩型高纯石英原料矿，曾提供全球90%的高纯石英砂，处于长期垄断地位。挪威TQC公司以Spruce Pine和挪威本地的石英矿提纯，随着品质的提高，近几年市场占有率呈增长趋势。我国缺少高品质矿源，提纯难度更大。我国的石英股份2009年取得重大技术突破，成为全球第三家能够规模量产高纯石英砂的企业。石英股份深度绑定上游矿源，帮助企业持续生产高品质高纯石英砂，保证产品产量和持续供应能力，快速崛起。
硅材料在现代电子信息产业及新能源产业中有重要的地位，高纯石英也成为国家战略性产业和支柱性产业发展过程中不可替代的基础性材料。目前，全球经济增长乏力，迫切呼唤新科技革命，世界经济提振依赖于新能源、新材料等新型产业的发展。以半导体、光伏、光纤、新型玻璃等产业为代表的高端制造业，特别是5G产业的高速建设将需要纯度更高、产量更大的高纯石英砂及其制品。因此，我国必须加大研发投入，研发先进的高纯石英提纯工艺；加大勘查投入力度，实现高纯石英原料的找矿突破；把握国内外高纯石英资源，提高高纯石英国产化的份额，减少我国高纯石英的对外进口依存度，从而提高我国在高纯石英产业内的话语权。
高纯石英砂加工
高纯石英砂生产工艺流程为选矿、破碎、筛分、清洗、制砂、磨粉、除杂、烘干及包装。
1、选矿 高纯石英砂一般是由硅石、石英岩或天然水晶石制作而成，原料经人工敲碎分选并整理好，放入料仓。
2、破碎 一般使用鄂式破碎机、反击式破碎机和制砂机进行破碎作业，石英岩由振动给料机连续均匀地送进颚式破碎机里进行粗破，粗破后的石英岩用胶带输送机送入到制砂机中进行细碎。 颚式破碎机主要用于石英岩的粗碎环节，反击式破碎机用于细碎环节，制砂机在高纯石英砂生产过程中充分发挥了细碎和整形作用，是最理想的高纯石英砂破碎设备。
3、筛分 用圆振动筛筛分出合格砂石，1mm以下粒度的石英砂送入洗砂机中清洗掉石粉和尘土，6mm以上的石英砂重新送入到破碎系统中，由反击式破碎机或制砂机重新破碎，筛分清洗系统与破碎系统共同形成一个严密、巧妙的闭路循环。
4、清洗 将验收合格的砂石按照工艺标准放入清洗池并用清水除污，冲掉矿石表面附着的杂质。清洗时操作人员必须穿着干净的防护水靴。
5、打砂机 打砂机用来将小块石英打碎成细小的颗粒，最终制品就是石英砂。也叫制砂机，是红星公司的主打设备，受到客户的一致好评。该机进料大小有要求一般不能大于50mm，所以在进料之前在进行筛分，把过大的物料筛出去，能进行打砂的才能送入进料口。
6、磨粉 将石英砂磨粉，以供选矿除杂，生产高纯度石英粉。
7、除杂
（1）磁选 利用各种矿石或物料的磁性差异，在磁力作用下进行选别，可以除去石英砂所含的铁类强磁性物质，也可以除去弱磁性物质。
（2）酸浸 采用一定比例的HCl和HF的混合酸浸泡6天，主要是为了去除溶于酸的金属氧化物和部分硅酸盐矿物。酸浸是高纯石英砂提纯工艺中的重要工序之一，无论是制备电光源用石英玻璃，还是用于制备光伏以及半导体器件用的石英原料，都必须采用酸浸工序。
（3）浮选 根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，按矿物可浮性的差异进行分选，浮选主要作用是去除石英砂中的云母、长石、含铁矿物杂质。 .
（4）重选 使用摇床加适当水流重选，可以有效减少云母含量。
8、烘干、包装 使用设备是烘干机，作用是将除杂后的高纯度石英砂进行烘干，然后再包装成成品。
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