我國高純石英砂研究工(gong)(gong)作起步(bu)較晚,90年(nian)代才開(kai)始有學者研究,也(ye)取得(de)了一定的(de)成(cheng)就,能夠加工(gong)(gong)生產部(bu)分中低檔高純石(shi)英砂;而國外美、日、歐(ou)等西(xi)方(fang)發達國家早在70年(nian)代就開(kai)始研究,研發體系完備,技(ji)術成(cheng)熟(shu)。早早壟斷(duan)市場(chang),且進行(xing)嚴格技(ji)術封鎖、出口限制。隨著高純石(shi)英砂市場(chang)需求的(de)增加,突破高純石(shi)英砂加工(gong)(gong)技(ji)術困境也(ye)愈發重要(yao)。
目前(qian),高純石英砂生(sheng)產(chan)急需解決以下幾(ji)個問題。
(1)加強地(di)質勘(kan)查工(gong)作,建立(li)針對高(gao)純(chun)(chun)石(shi)英(ying)砂的(de)(de)(de)勘(kan)探標(biao)準。我國(guo)(guo)至(zhi)今尚未發現大規模優(you)良石(shi)英(ying)礦(kuang)床,高(gao)品質的(de)(de)(de)脈石(shi)英(ying)、石(shi)英(ying)巖多(duo)為伴生(sheng)礦(kuang)床,且儲量少,原(yuan)礦(kuang)性質不穩(wen)定,開采后(hou)憑借手工(gong)挑選(xuan),很難實現原(yuan)料的(de)(de)(de)標(biao)準化(hua)供應。而(er)偉晶(jing)(jing)巖礦(kuang)物雖然石(shi)英(ying)的(de)(de)(de)含量低,但(dan)結晶(jing)(jing)粒度粗,且一(yi)般為超大型礦(kuang)床,值得重視。我國(guo)(guo)新疆阿(a)爾泰地(di)區(qu)在長達413km、寬60km的(de)(de)(de)變質巖區(qu)帶內,有10多(duo)個偉晶(jing)(jing)巖密(mi)集區(qu),雖然石(shi)英(ying)含量僅20%左右,但(dan)結晶(jing)(jing)完好。已有學者(zhe)正在研(yan)究阿(a)爾泰地(di)區(qu)偉晶(jing)(jing)巖與(yu)美國(guo)(guo)Spruce Pine地(di)區(qu)用于生(sheng)產(chan)高(gao)純(chun)(chun)石(shi)英(ying)的(de)(de)(de)花崗偉晶(jing)(jing)巖特點,進(jin)而(er)評價阿(a)爾泰地(di)區(qu)偉晶(jing)(jing)巖生(sheng)產(chan)高(gao)純(chun)(chun)石(shi)英(ying)砂的(de)(de)(de)資源前景。
(2)缺乏高純石英的原料選擇與評價標準。以往研究認為SiO2含量99%左右的石英原料就能夠加工制備高純石英砂,并投入大量的人力、物力和時間,結果依然達不到高純石英砂的要求。高純石英砂原料不能僅以SiO2含量(liang)為標準,需要結合石英的嵌布(bu)特性(xing)、結晶特性(xing)、包裹(guo)體(ti)含量(liang)及大小、雜質離子的分布(bu)等(deng)性(xing)質綜合考慮。
(3)基礎研究工作有待提高。一般的高純石英雜質總含量較高不超過0.05%,雜質含量很少。工藝礦物學的基礎研究不僅需要研究石英的賦存狀態,石英與脈石的嵌布特征,石英中微量雜質的附存形式尤其重要,且技術難度高,包括雜質的成分、礦物組成、包裹體形狀大小、類質同象等。此外,有關包裹體的破裂,及其中雜質的浸出、脫除機理,以及加工過程中晶格雜質位點(Al3+、Fe3+、P5+等)的晶格轉化、Li+、K+、Na+雜質向石英表(biao)面置換遷移的過程和(he)行為等微觀基(ji)礎研究幾乎未見(jian)報道。
(4)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)不(bu)(bu)成(cheng)(cheng)熟,設(she)備落后。現(xian)階段國內高(gao)(gao)純(chun)石(shi)英砂(sha)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)廠家(jia)規模均不(bu)(bu)大,類(lei)似作坊式生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan),沒有(you)典(dian)型成(cheng)(cheng)熟的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)。高(gao)(gao)純(chun)石(shi)英砂(sha)的(de)產(chan)品要求決定了其生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程對生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)和設(she)備要求高(gao)(gao),是(shi)(shi)一個精細加工(gong)(gong)行業,陶瓷(ci)球攪拌磨、高(gao)(gao)壓電(dian)(dian)脈沖破(po)碎、新型磁(ci)選(xuan)(xuan)機以(yi)及電(dian)(dian)感(gan)耦合(he)等(deng)(deng)(deng)離(li)子(zi)體(ti)發射光譜法(ICPOES)等(deng)(deng)(deng)設(she)備應該投入研究(jiu)。生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)不(bu)(bu)能簡單套用或者(zhe)照搬傳(chuan)統選(xuan)(xuan)礦工(gong)(gong)藝(yi),通常酸浸被認為是(shi)(shi)高(gao)(gao)純(chun)石(shi)英砂(sha)較為重要的(de)工(gong)(gong)序(xu),其實(shi)長石(shi)、云母等(deng)(deng)(deng)硅酸鹽雜質的(de)酸溶(rong)性(xing)也很(hen)差(cha),而(er)浮(fu)選(xuan)(xuan)才是(shi)(shi)這類(lei)雜質礦物的(de)有(you)效脫(tuo)除方(fang)式,因此浮(fu)選(xuan)(xuan)的(de)要求需要有(you)別于傳(chuan)統選(xuan)(xuan)礦,需開發選(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)強的(de)硅酸鹽捕收劑(ji),并探究(jiu)適宜的(de)藥劑(ji)制(zhi)度,以(yi)除盡雜質礦物,包括(kuo)連(lian)生(sheng)(sheng)(sheng)體(ti)。
(5)急需制定高純石英(ying)(ying)產(chan)品(pin)的質(zhi)量標準(zhun)。目前(qian)國內還沒(mei)有(you)(you)(you)統(tong)一的高純石英(ying)(ying)砂產(chan)品(pin)質(zhi)量標準(zhun)和(he)類別,甚至高純石英(ying)(ying)砂的概(gai)念也沒(mei)有(you)(you)(you)比(bi)較統(tong)一的說法。沒(mei)有(you)(you)(you)明(ming)確的產(chan)品(pin)生產(chan)目標,對高純石英(ying)(ying)砂的加工技(ji)術研究、生產(chan)和(he)銷(xiao)售(shou)是非(fei)常(chang)不(bu)利的。因此,非(fei)常(chang)有(you)(you)(you)必要建(jian)立一套完善(shan)的高純石英(ying)(ying)產(chan)品(pin)質(zhi)量標準(zhun)。