高纯石英是经选矿、提纯可获得二氧化硅的纯度不低于99.995%,杂质、包裹体含量满足半导体、光伏等高新领域应用要求的岩石。因为具有优质的耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特性,是半导体(晶圆制造、芯片封装等)、光伏、电子信息、高端电光源和国防军工特种材料等战略性新兴产业的关键基础材料。然而,长期以来我国高纯石英高端产品被美国、德国等垄断,对外依存度大于90%,国内原料供应严重不足,主要从印度等国进口。随着全球贸易摩擦不断升级,获取境外资源风险加剧,硅质原料供应形势不容乐观。寻找可持续供给的硅质原料基地,研究匹配的加工提纯技术成为关键。
目前高纯石英原料选择与提纯加工研究备受关注,江苏省也在逐渐开展相关工作。其中,苏北地区石英资源丰富,拥有石英资源矿区9个,占江苏全省69.23%;保有石英资源量9553.98万吨,占全省72.52%;20世纪六七十年代起,区内即开办有石英矿供给省内外多家工厂作精密铸造、光学材料和军工生产。而且,苏北地区石英加工产业链先进齐全,国内第一家、全球第三家具备规模化生产高纯石英砂(原料主要为印度脉石英)的企业江苏太平洋石英股份有限公司即位于苏北东海县境内。总的来说,苏北地区高纯石英硅质原料研究具有良好的基础。
经系统收集资料分析对比,在苏北地区优选出4处具有高纯石英提纯加工潜力的石英资源,分别是东海—新沂脉石英—水晶A类有利区、新沂—宿迁石英砂B类有利区、邳州—睢宁石英砂岩B类有利区及丰县郭堤口花岗伟晶岩A类远景区。
东海—新沂有利区脉石英—水晶资源SiO2纯度极高,杂质含量少,采用激电中梯(电阻率)法、微动探测法综合物探,结合探矿工程可有效揭露石英脉矿体。后续高纯石英研究重点是开展杂质元素和包裹体特征研究测试,根据杂质特征进行针对性提纯工艺研究,确定应用方向。
邳州—睢宁有利区石英砂岩与新沂—宿迁有利区石英砂提纯为中高端高纯石英难度大,研究方向可侧重于根据石英杂质特征探索提高产品附加值的提纯工艺,如生产光伏玻璃用石英砂等。
丰县郭堤口远景区花岗伟晶岩中石英的研究程度低,建议先期开展石英基础测试和评价工作,如测试结果优可进一步开展深入研究和提纯试验。
文章内容综合参考来源于《苏北地区高纯石英原料有利区优选与初步评价》,作者:邱磊,周琦忠,张琪,等,内容仅供参考,交流分享,转载请注明出处!
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