中國粉體網訊 高純石英原料是能以現有成熟的礦物加工技術將SiO2提純至99.9%及以上的天然石英礦物資源。由于傳統原料熔煉水晶資源已瀕臨枯竭，必須盡快尋求更多的替代原料。不同地質成因類型高純石英原料的開發利用特點有差異，脈石英礦體一般產出規模較小且礦石質量變化不穩定，花崗偉晶巖中的石英純度判別和選礦難度較大。
在我國，石英巖的礦床規模和資源量都是最大的。但是，該類型石英礦的雜質一般較多且提純較困難，其工業應用主要集中在附加值不高的金屬硅和硅鐵原料，以及不受粒度大小和角形因數影響的w(SiO2)99%±的石英原材料產品，如浮法玻璃、日用玻璃等原材料。
如果能夠利用石英巖礦石制備高純石英砂，那不僅有利于緩解高純石英原料的供應緊張，而且對于促進優質石英巖資源的科學利用有重要意義。但是，據中國粉體網小編了解，國內專門以石英巖制備高純石英砂為題的研究報道非常少見。
（圖源：汪靈教授）
時間比較早的一份研究論文是，1998年《中國非金屬礦工業導刊》上報道的，研究人員以安徽某地石英巖為原料采用煅燒水淬—酸處理工藝，脫除雜質元素使SiO2含量達到99.99%，雜質元素含量為33.31×10-6，基本滿足高純石英的質量要求。該研究結論特別提到，用石英巖制備高純石英的關鍵是酸處理；且酸處理劑一定要用混酸，特別是HF的加入是保證高純的必要條件。
進入21世紀之后，研究過石英巖制備高純石英砂的，有幾位知名學者，一位是武漢理工大學的張凌燕教授，另一位是西南科技大學的孫紅娟教授及其團隊。
2005年，張凌燕教授以江西省銅鼓地區石英巖為原料，經粉碎→篩分分級→磨礦→磁選→酸浸后，制備出高純石英微粉和高純石英玻璃砂。由原礦SiO₂97.44%~97.96%、Al₂O₃0.36%~0.41%、Fe₂O₃0.021%~0.030%的石英巖，可制備成SiO₂99.9%~99.99%、Al₂O₃<44.16ppm、Fe₂O₃<82.46ppm、白度>90的高純石英微粉和SiO₂>99.5%、Al₂O₃<0.0299%、Fe₂O₃<0.0291%，粒度為0.1~0.42mm級別的石英玻璃砂；采用高梯度磁選-酸浸工藝制備高純微粉，SiO₂含量達99.99%，較干式磁選-酸浸工藝效果更好。
2017年，孫紅娟教授團隊采用陰極發光顯微鏡、ICP-OES和SEM-EDS等分析測試手段研究了青海花脖灣石英巖的礦石性質，以解離并去除白云母為提純目標進行了浮選和酸浸條件優化試驗。在超聲波輔助作用下，花脖灣石英巖礦經提純后獲得了高純石英砂，特別是粒級為0.110~0.074 mm的石英砂9種雜質元素總含量降低至66.65×10-6，w(SiO2)達到99.99%。試驗表明花脖灣石英巖礦是一種優質的石英巖型高純石英原料，具備良好的高純石英資源前景。
近年來，成都理工大學的汪靈教授在提純、檢測和評價石英巖礦時發現，石英巖除了它傳統的工業應用外，有的可提純加工w(TFe)≤0.01%、w(SiO2) 99% ±的低鐵石英砂產品，有的可提純加工w(SiO2) > 99.9%的高純石英，還有個別甚至具有提純加工4N8高純石英高端產品的潛力。因此，汪靈教授認為，石英巖這一礦床工業類型的工業應用范圍和價值可能被低估了。
2025年4月23-24日，由中國粉體網、中粉會展主辦的“2025全國半導體行業用高純石英材料產業發展大會”將在江蘇南京召開，屆時來自成都理工大學的汪靈教授，將做題為《4N8高純石英原料的新類型——石英巖》的報告。
汪靈，二級教授，博士生導師，四川省學術和技術帶頭人，享受國務院政府特殊津貼專家，《礦物學報》《巖石礦物學雜志》《礦物巖石》等期刊編委。出版有迄今為止國內外第一本關于礦物的材料屬性與應用的基礎性、實用性和系統性理論著作《礦物材料學原理》（2021），該書被稱為礦物材料學的奠基之作；以該專著為基礎，出版了迄今為止國內外第一部基于礦物材料學的系統性理論和學科知識體系的《礦物材料學》高校教材（2023）；在重慶市城口縣發現超大型陶粒頁巖礦，探明資源量的潛在經濟價值超200億元；在我國發現了能夠滿足工業生產需要的高純石英優質礦（A級礦），并以此為原料主持建成我國首條全自動4N8高純石英砂高端產品生產線，該專利產業化成果獲評2022年度四川省高校院所知識產權市場化運營典型案例。
參考來源：
[1]張凌燕等：石英巖制備高純石英微粉和石英玻璃砂試驗研究
[2]吳逍、孫紅娟等：優質石英巖作為高純石英原料的提純試驗研究
[3]李楊：用石英巖制備高純石英的工藝研究
（中國粉體網編輯整理/平安）
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