在近日召開(kāi)的第十四屆非金屬礦加工利用技術(shù)交流會(huì )上，蚌埠玻璃工業(yè)設計院吳建新教授介紹了其領(lǐng)導的團隊在硅質(zhì)原料深度提純方面發(fā)明的“一步法PPM級低鐵石英砂提純技術(shù)”。該技術(shù)在石英砂常用的重選、磁選、分級等方法的基礎上，利用特制的浮選捕收劑，實(shí)現了對石英巖或低品質(zhì)脈石英的深度提純，用相對低品質(zhì)的硅質(zhì)資源（石英巖、粉石英巖或低檔脈石英）獲得高純低鐵石英砂，并實(shí)現了工業(yè)規?；a(chǎn)。
一、項目背景及意義
高純石英砂具有耐高溫、熱膨脹系數小、耐腐蝕和高度絕緣等重要的理化性能，是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半導體硅及光線(xiàn)通訊電纜等高性能材料的主要原料，在航空航天、電子機械以及計算機等高科技領(lǐng)域具有不可替代的作用。
我國天然高品級脈石英資源主要產(chǎn)地湖北蘄春和江蘇東海等地，經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采，資源已臨近枯竭，無(wú)法滿(mǎn)足我國石英、光學(xué)和光伏玻璃等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)對高純石英砂日益增長(cháng)的需求。SiO2含量在99.9%以上的高純石英嚴重依賴(lài)國外進(jìn)口。因此，開(kāi)發(fā)硅質(zhì)資源的深度提純除鐵技術(shù)，降低對高品質(zhì)脈石英等資源的依賴(lài)程度，對相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展十分重要。
二、項目技術(shù)方案
本項目在石英砂常用的重選、磁選、分級等方法的基礎上，利用特制的浮選捕收劑，開(kāi)發(fā)了“一步法ppm級低鐵石英砂浮選”提純技術(shù)及成套裝備，實(shí)現了對石英巖或低品質(zhì)脈石英的深度提純，用相對低品質(zhì)的硅質(zhì)資源（石英巖、粉石英巖或低檔脈石英）獲得高純低鐵石英砂并實(shí)現工業(yè)規?；a(chǎn)，可為光伏玻璃、光學(xué)玻璃等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供穩定可靠的高品質(zhì)硅質(zhì)原料。
圖2.1一步法ppm級低鐵石英砂浮選工藝
表2.1 一步法ppm級低鐵石英砂的典型數據
| 礦石類(lèi)型 |
原礦質(zhì)量 |
使用本技術(shù)前石英精砂（入選砂）質(zhì)量 |
使用本技術(shù)后石英精砂質(zhì)量 |
回收率（%） |
| 石 |
SiO2（%） |
98.25 |
99.25 |
99.65 |
90.2 |
| 英 |
Al2O3（%） |
0.85 |
0.45 |
0.12 |
| 巖 |
Fe2O3（ppm） |
1000 |
150 |
50 |
| 低檔脈石英 |
SiO2（%） |
99.15 |
99.55 |
99.9 |
91.8 |
| Al2O3（%） |
0.55 |
0.25 |
0.06 |
| Fe2O3（ppm） |
860 |
260 |
22 |
三、項目成果
一步法浮選深度提純工藝，最低可將石英精砂中的 Fe2O3降低至30ppm以下，SiO2提高至99.9%以上，滿(mǎn)足高技術(shù)產(chǎn)業(yè)對高純石英（砂）日益增長(cháng)的需求，降低了我國對優(yōu)質(zhì)脈石英資源的依賴(lài)。
研制了“石英尾砂專(zhuān)用浮選捕收劑”，對石英尾砂進(jìn)行選礦提純，使其可以替代優(yōu)質(zhì)粉石英資源廣泛應用于電子玻纖、電子硅微粉、化工填料、優(yōu)質(zhì)器皿、鑄造等行業(yè)；
表3.1 一步法ppm級低鉄石英砂浮選技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用
| 項目名稱(chēng) |
項目規模 |
礦石類(lèi)型 |
入選砂質(zhì)量 |
最終精砂質(zhì)量 |
投資額 |
利潤額 |
| （萬(wàn)噸/年） |
（萬(wàn)元） |
（萬(wàn)元/年） |
| 鳳陽(yáng)富源浮 選項目 |
5 |
石英巖 |
SiO2：99.35% |
SiO2：99.65% |
375 |
450 |
| （一期） |
Fe2O3 ：140ppm |
Fe2O3 ：56ppm |
| |
Al2O3：0.45% |
Al2O3：0.11% |
| 廣東河源低鉄砂項目 |
15 |
石英巖 |
SiO2：99.25% |
SiO2：99.55% |
2495 |
1650 |
| （一期） |
Fe2O3 ：150ppm |
Fe2O3 ：65ppm |
| |
Al2O3：0.46% |
Al2O3：0.13% |
| 安徽浙商硅業(yè)6#砂浮選工程 |
8 |
低檔脈石英 |
SiO2：99.55% |
SiO2：99.90% |
1615 |
650 |
| （一期） |
Fe2O3 ：260ppm |
Fe2O3 ：22ppm |
| |
Al2O3：0.55% |
Al2O3：0.06% |
吳建新教授在第十四屆非金屬礦加工利用技術(shù)交流會(huì )上做報告
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