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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。 相似文献
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《矿物岩石》2016,(1)
为了解国产单晶硅生长用石英坩埚的技术现状,为石英坩埚的研究与应用提供科学依据,采用多种现代检测方法,对四川某企业生产的石英坩埚及其高纯石英原料的化学成分、物相和结构特征进行测试分析,结果表明:单晶硅生长用石英坩埚是一种以高纯石英为原料加工制备的石英玻璃功能材料;石英坩埚的透明情况和分层结构均由内部的气泡引起,透明层中气泡较少,直径?=10μm~100μm,不透明层中复合气泡密集且明显大于透明层,直径?=50μm~300μm。该企业所生产的石英坩埚出现双层、透明单层、不透明单层等3种不同横断面结构,但它们的微量杂质元素含量相似(总量为101×10~(-6)~188×10~(-6))、物相相同(非晶态的石英玻璃),其质量还未达到国家质量标准,一个重要原因是所用的高纯石英原料13种微量杂质元素总量为55×10~(-6),属4N中端产品,与美国尤尼明4N8标准级高端产品还存在很大差距。 相似文献
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南秦岭安康地区志留系梅子垭组千枚岩中赋存丰富的脉石英矿产资源, 但其作为高纯石英原料研究程度低, 尤其是对其中影响石英提纯的痕量杂质元素含量及其赋存状态缺乏系统认识, 很大程度制约了该区高纯石英原料的质量评价和进一步的找矿突破。本文在厘定安康地区脉石英地质发育特征的基础上, 对研究区产出的3件脉状石英样品(AK200、AK201、AK202)开展了样品杂质元素检测, 对样品矿物学特征、杂质赋存形式和可提纯性能进行了研究, 进而进行了提纯实验, 结果显示, 3件样品提纯后SiO2含量分别为99.993 11%、99.997 66%和99.998 58%, 均达到高纯石英产品质量要求, 其中AK202样品提纯后达到4N8级。研究表明, 提纯后Al、Ti、Na、K为主要杂质元素, Al可能以杂质矿物、晶格杂质两种方式存在; Ti可能多以晶格杂质的方式存在; Na、K多以流体包裹体的方式存在; 杂质矿物、流体包裹体、晶格杂质对该区脉石英质量均产生不同程度影响, 其中流体包裹体为主要影响因素, 晶格杂质次之, 杂质矿物影响最小。这一结论对于评价该区的脉石英矿产资源质量、明确今后找矿目标体特征具有重要参考意义。 相似文献
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作为战略性矿产资源之一,高纯石英已广泛应用于集成电路、半导体芯片、太阳能等高新技术产业中,但是能够生产高纯石英的原料矿床极为稀缺,我国尤为紧缺高纯石英原料矿。鄂东南地区是湖北省脉石英矿床的主要分布区。本文针对鄂东南付家山脉石英矿床,通过光学显微镜、扫描电子显微镜观察了脉石英的脉石矿物类型和包裹体特征,采用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)对原矿进行了微量元素分析,旨在获得付家山脉石英矿床的杂质元素特征,进而评价矿床用作高纯石英原料的潜力。结果表明,付家山脉石英矿石SiO2含量大于99.95%,杂质元素主要为Al、K、Fe、Ti、Ca等,脉石矿物主要有白云母、钾长石、铁氧化物等,流体包裹体较为发育。杂质元素分析结果表明,付家山脉石英原矿质量达到低端高纯石英标准,经传统工艺提纯后,可能具有生产中高端高纯石英的潜力。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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人类开发应用石英具有悠久的历史：早在石器时代,人类就曾将石英作为装饰品、工具、法器、武器、日用品等应用;在工业时代,石英主要作为玻璃原料及冶金熔剂使用;当代,石英广泛应用于许多工业和高科技领域。近年来,石英作为可再生能源及其它高科技领域用的材料,特别是以石英为原料制备多晶硅及单晶硅作为微电子学材料及太阳能利用材料方面展示了广阔的前景。但这个领域对石英纯度的要求很高,通过传统的提纯和晶体生长技术将石英转化为硅很不经济,因为传统方法大量使用氯、氯化氢及四氯化硅对环境有负面影响。而开发闭路循环技术系统或使用高纯度石英原料足解决这个问题的重要途径,前者取决于化学冶金技术水平,而后者则取决于矿产地质。因此,高纯度石英的找矿评价及工业硅的提纯是大力发展太阳能产业的重要途径。目前,以石英为原料进行高纯半导体材料和微电子材料等的合成在有些国家已经大规模工业化,并形成产业,如太阳能产业和高科技工业。据预测,在2010至2012年间,高纯石英原料将会短缺且竞争激烈。根据发达国家的实践经验,在哈萨克斯坦建立用于太阳能和其它高科技工业的高纯石英基地具有重要的理论和现实意义。哈萨克斯坦高纯石英资源丰富,在哈萨克斯坦中部,变质成因的石英脉及交代型的石英岩很普通,在东部、中部、南部和西部,石英结晶仡岗岩则很多,水晶矿床则主要集中在哈萨克斯坦的西南地区,花岗岩侵入体的水晶矿以及粒状石英脉几乎在哈萨克斯坦到处都有分布,结晶花岗岩则分布在哈萨克斯坦北部和南部地区,但是该国针对高纯石英的工业化研究与应用则很少。埃及的石英原料也很丰富,主要矿床位于该国中部和东南部地区,工业化研究与应用也很少。建议这两个国家将高纯石英原料作为太阳能产业及其它高科技产业发展的重点研究领域。 相似文献
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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。 相似文献
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对石英原料的加工分选提纯,是获得高纯石英原料的主要途径,而有关对石英晶体中有害杂质的分选提纯,国内对这方面的工作较少。根据水晶、石英的ICP分析结果,对水晶石英晶体中的有害杂质元素主要种类、分布特征、在晶体中的赋存状态及提纯方法,分别进行了讨论。 相似文献
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高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出：(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶岩(包括不含暗色矿物的伟晶状花岗岩)、脉石英以及水晶,岩浆演化晚期的伟晶状花岗岩-伟晶岩早期阶段的NYF型花岗伟晶岩结晶形成的石英纯度更高,后期适当的变形变质作用更有利于高纯石英矿床的形成。高纯石英原料矿石中石英矿物呈现无色透明至半透明,矿物构造裂隙少,伟晶岩型矿石矿物组成通常为石英、钠长石、条纹长石、白云母等,黑云母等暗色矿物含量极少,基本不见锂辉石、独居石等稀有金属矿物和电气石、萤石等含挥发分矿物。(2)影响高纯石英的主要地质因素包括脉石矿物及晶界杂质、包裹体、晶格杂质等。其中包裹体类型、数量和尺寸是包裹体评价的关键指标,天然石英矿物中的气液两相包裹体、矿物包裹体和<10μm包裹体应尽量少;Al和Ti是晶格杂质元素评价标志性元素,通常要求天然石英矿物中Al<50×10-6和Ti<10×10-6。(3)建... 相似文献
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甘肃省玉门市三白墩硅石矿石英纯度高,杂质少,可以用作高纯石英的加工原料。通过对硅石矿地质背景、矿床特征、控矿因素和矿石质量的研究,分析了矿床成因,认为该硅石矿严格受华力西期侵入岩及接触带构造控制,属于岩浆伟晶岩型石英脉矿床。伟晶岩分带结构比较明显,其中石英核(带)SiO2含量最高达99.71%,具备高纯石英—云母等岩浆型伟晶岩系列矿产的成矿条件,对区域上寻找同类型高纯石英矿具有一定的指示意义。 相似文献
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微波在高纯石英提纯实验中的应用 总被引：6，自引：0，他引：6
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。 相似文献
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晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%~94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%~60%)+石英(23%~38%)+伊利石(14%~26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05~51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。 相似文献
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为了给四川沐川黄丹石英砂岩矿的深入评价和低铁石英等高端应用提供科学依据,在前期研究基础上,采用X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线粉晶衍射分析（XRD）和扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）等现代岩矿测试分析技术,并采用动态和综合分析以及微区原位分析等方法,对矿石铁质赋存状态进行了深入研究,结果表明：原矿w（Fe2O3）为0.161%左右,变化范围是0.086%～0.272%;矿石的Fe2O3含量与SiO2和粒度大小呈负相关,而与SO3、Al2O3和K2O呈正相关;原矿石英含量〉90%,粒径范围0.2～0.5 mm,其晶体结构中不含类质同象杂质,但其表面存在大小为1～100μm的溶蚀坑,较大者被伊利石粘土所充填;粘土矿物和以黄铁矿为主要含铁矿物的黑色杂质的含量分别约为8%和1%,二者是Fe2O3的主要载体,所贡献的Fe2O3占原矿质量分数分别约为0.076%和0.085%（其中黄铁矿的贡献值为0.050%）。 相似文献
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四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究 总被引：7，自引：2，他引：5
针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。 相似文献
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吉林海沟金矿床石英的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
海沟金矿床是产于绿岩带中的层控矿床。石英是金矿床主要的脉石矿物。本文研究了石英的颜色、化学成分、晶胞参数、红外吸收光谱及热发光性等特征。初步研究表明,该区含金石英脉中的石英与不含金石英脉中的石英,其特征是不相同的。 相似文献