礦物包裹體是一種成礦成巖的溶液（含氣、液的流體或硅酸鹽熔融體）在礦物結晶生長(cháng)過(guò)程中被包裹在晶格缺陷中，并且至今尚在主礦物中封存并與主礦物有著(zhù)相的界限的物質(zhì)。
　　
　　氣液包裹體主要組成體系有：
　　一元體系：CO2體系、純H2O體系、CH4體系。
　　二元體系：CO2H2O體系、NaCl-H2O體系、CH4-H2O體系。
　　三元體系：CO2-CH4-H2O體系、NaCl-H2O-CO2體系。
　　

　　
　　根據上表可以看出，石英硅礦中的氣液包裹體含量達2.22684‰，水晶礦的氣液包裹體僅0.14048‰（四級）。水晶礦通過(guò)簡(jiǎn)單精制就能在0.03‰以下甚至更低，而硅礦目前通過(guò)精加工后，仍超過(guò)水晶原礦的含量。
　　

　　
　　根據上可以知道，國外的高純石英砂中氣液包裹體的含量在100mg/kg以?xún)?。而國內企業(yè)制得的石英砂中氣液包裹體含量的普遍都很高，甚至是國外的好幾倍。由此可知，氣液包裹體的剔除在國際上都是一大難題，并且國內較國外還有一定的差距。
　　
　　1、石英氣液包裹體剔除方法
　　
　?。?）高溫氯化脫氣法
　　Sato和Kemmochi等通過(guò)建立在現有的研究成果上，將高溫氯化、磁選、電選等手段與當時(shí)的工藝結合，使石英砂中的雜質(zhì)含量大幅度的降低，達到了生產(chǎn)高檔石英材料的標準。高溫氯化脫氣法對氣液包裹體的去除是有一定的效果的，然而一些金屬氧化物的氯化機理還是很復雜，特別是高溫氯化的起始溫度還是個(gè)難題。美國的尤尼明公司就是主要采用此技術(shù)生產(chǎn)高純石英砂，在這項技術(shù)上尤尼明公司一直處于國際領(lǐng)先的地位。
　?。?）酸堿差異腐蝕法
　　酸堿差異腐蝕法是通過(guò)石英晶體與氣液包裹體在酸和堿的腐蝕下有著(zhù)不同的腐蝕速率，從而使其去除氣液包裹體。
　　楊軍等采用酸堿差異腐蝕法，也只能去除一部分，其后增加酸堿差異的強度，也沒(méi)有明顯的降低。張仕軒的研究當中是利用了差異腐蝕技術(shù)，可以有效地除去石英晶體中的氣液包裹體。但是，當反應達到一定程度時(shí)部分的氣液包裹體就不再受酸堿差異的影響，導致石英晶體中的氣液包裹體不能被徹底的去除。這也說(shuō)明了酸堿差異腐蝕對氣液包裹體是有效果的，但是作用也是有一定限度的。
　?。?）冷或熱爆裂法
　　冷或熱爆裂法是通過(guò)加熱石英晶體，使其處于高溫的條件下，則石英晶體與其中的氣液包裹體界面將會(huì )產(chǎn)生極大的壓力差。這極大壓力差將會(huì )使石英晶體內的氣液包裹體炸裂，從而使石英晶體內的氣液包裹體達到去除的效果。
　　Kravets等一直在研究用熱或冷爆裂法除去石英晶體中氣液包裹體，對一些體積較大的氣液包裹體雜質(zhì)確實(shí)有作用，但是微小氣液包裹體卻難以根除。李清海等是采用熱爆裂法去除二氧化硅微粉中的包裹體，結果表明：升高溫度可以打開(kāi)包裹體，但是包裹體體積越小則所需溫度越高。張殿飛以硅石為原料，采用冷爆炸和熱酸浸的方法，也就是將硅礦石從零下250～350℃突然投入到450～600℃高溫爐中制備出了99.99%的高純石英粉。趙動(dòng)針對內蒙古馬牙子山石英礦通過(guò)1500℃多次重復熱震，再用HCl、HNO3、HF的三種混合酸洗，可以有效的去除石英砂中的微小氣液包裹體。
　?。?）微波輻射法
　　微波輻射法主要是利用了微波可以選擇性加熱的特點(diǎn)。微波是一種交變電磁波，一般指頻率在300MHz～300GHz的電磁波。微波具有獨特的選擇性加熱、穿透性強、加熱效率高以及熱慣性小等特點(diǎn)。由于SiO2和水的介電常數差異較大，則包裹體內的水分能迅速升溫汽化，導致包裹體內產(chǎn)生極大的壓強，從而在石英晶體內開(kāi)裂，可以有效的去除氣液包裹體。最開(kāi)始利用微波去除石英砂中氣液包裹的方法是俄羅斯的Belashev等研究的，他們通過(guò)高頻電磁波將一定粒度的石英礦加熱到600℃時(shí)，石英砂中的氣液包裹體從9200個(gè)迅速降到1000個(gè)以?xún)?，效果十分顯著(zhù)，但是Belashev等也只簡(jiǎn)單的對實(shí)驗和結果做了分析，并沒(méi)有進(jìn)一步的探索其中的機理和原由。侯清麟、李靜等已對某地的90～220目的高純石英砂通過(guò)高頻電磁波和混合酸浸剔除了以羥基水分子為主的氣液包裹體。并進(jìn)行了其機理分析和構建了氣液包裹體破裂的三維力學(xué)模型。并且還自主研發(fā)了一套大型的高頻電磁波設備。
　　2、存在問(wèn)題及建議
　　目前，我國高純石英砂中的氣液包裹體只能通過(guò)紅外光譜定性分析，國內還沒(méi)有定量分析的方法及標準，并且國內大多數都是在優(yōu)化提純的工藝，而提純機理和包裹體中雜質(zhì)元素的遷移研究甚少。很多企業(yè)也沒(méi)有認真對不同礦采取一礦一策的辦法提純。導致了理論與實(shí)踐的脫節。
　　
　　并且在國內生產(chǎn)出的高純石英砂的穩定性差，其主要原因還是國內生產(chǎn)出的高純石英砂的測試技術(shù)和國外有較大的差距。國外一些企業(yè)，例如尤尼明（Unimin）生產(chǎn)高純石英砂時(shí)不僅生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化要求嚴格，而且生產(chǎn)過(guò)程中能時(shí)時(shí)檢測，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量很穩定。而國內一些企業(yè)，檢測困難、檢測成本高，所以這些企業(yè)一般都采用一些低成本的測試技術(shù)。而這些低成本的測試技術(shù)往往都是檢測不即時(shí)，并且精度也低。導致生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不恒定。所以高純石英砂行業(yè)迫切需要精度高、低成本的檢測技術(shù)。
　　
　　資料來(lái)源：《侯清麟,肖嘉凱,陳平飛,等.石英砂結構組成性雜質(zhì)剔除技術(shù)現狀[J].廣州化工,2021,49(04):20-24》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！