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石英砂大家都不陌生，它是無(wú)色、透明的石英的變種，來(lái)源于各種巖漿巖，沉積巖和變質(zhì)巖，是重要的工業(yè)礦物原料，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及防火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料，濾料等工業(yè)。但隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，石英砂的應(yīng)用已開(kāi)始涉入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要新型功能材料。
高純石英砂是SiO2含量高于99.9%的石英砂，為白色粉末，無(wú)異色，雜質(zhì)含量很低。它具有高的耐溫性，好的化學(xué)特性，優(yōu)良的電絕緣性和透光性等，被廣泛應(yīng)用于高端電光源、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、太陽(yáng)能電池、光纖、激光、航天、軍工等領(lǐng)域。
由于生產(chǎn)原料的特殊性和技術(shù)保密等原因，目前，全球能批量化生產(chǎn)高純石英砂的企業(yè)很少，主要被尤尼明、挪威TQC和石英股份等企業(yè)壟斷。

要制備高純石英砂，先要精選原料
世界上只有少數(shù)幾種原礦可以生產(chǎn)高純度的石英砂用于高科技工業(yè)。這種原礦資源儲(chǔ)量較少，由于開(kāi)采力度加大，已經(jīng)逐漸枯竭。
比較適合提純的石英原料是一、二級(jí)天然水晶，純度高、雜質(zhì)含量低、包裹體少，但大量的工業(yè)化生產(chǎn)，很難保證礦物組織的均勻性和內(nèi)在品質(zhì)化學(xué)含量的一致性，我國(guó)水晶儲(chǔ)量少，且分布不均勻，很難滿足工業(yè)需求。

其次是天然巖石礦物，如石英巖、石英砂巖和脈石英是我國(guó)生產(chǎn)高純石英砂的主要原材料，原料儲(chǔ)量豐富。但提純要求高，目前被美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)家壟斷，并限制提純技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)外出口。
石英砂中礦物雜質(zhì)通常以非石英礦物的形式存在，如長(zhǎng)石、云母、石榴石、鋯石、鈦鐵礦和許多其它礦物。這些雜質(zhì)的存在方式主要有以下幾種：
1）作為松散的伴生礦物，未與石英晶體發(fā)生化學(xué)結(jié)合；
2）作為礦物碎片，在其表面化學(xué)和物理上與石英晶體結(jié)合，這類雜質(zhì)主要為含鐵礦物和含鋁礦物；
3）被石英顆粒包裹或被相互結(jié)合的石英晶體包圍的礦物；

4）作為間隙離子取代硅，這些雜質(zhì)主要有：Al3＋、Fe2＋、Fe3＋、B3＋、Ti4＋、Ge4＋、P5＋等，這些離子取代Si4＋，形成共價(jià)鍵。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，通常會(huì)伴隨著Li＋、K＋、Na＋和H＋等元素的摻雜以保持SiO2晶格的電中性。Al元素是石英礦中主要雜質(zhì)元素之一，且Al3＋和Si4＋半徑相近，易替代Si4＋，其含量通常高達(dá)數(shù)千ppm，因此Al含量是石英礦質(zhì)量的重要指標(biāo)。

因此，高效、穩(wěn)定的高純石英選礦提純技術(shù)對(duì)我國(guó)高純石英砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很關(guān)鍵。

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