近期，自然資源部發(fā)布了高純石英砂正式成為我國第174號(hào)新礦種。要求高純石英礦經(jīng)選礦、提純后，二氧化硅純度不低于99.995%（4N5級(jí)），雜質(zhì)與包裹體含量能滿足半導(dǎo)體、光伏等高新領(lǐng)域嚴(yán)苛要求。這一消息公布，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新的活力。本文將借此，為大家介紹高純石英砂的標(biāo)準(zhǔn)及高純石英砂選礦提純技術(shù)。

一、高純石英砂的標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用

通常高純石英砂純度達(dá)到4N（99.99%）級(jí)，便已經(jīng)達(dá)到高端產(chǎn)品的物質(zhì)基礎(chǔ)。但在更高端的半導(dǎo)體等領(lǐng)域，二氧化硅純度需達(dá)到4N5（99.995%）級(jí)甚至需達(dá)到5N（99.999%）級(jí)及以上的純度。以下是高純石英砂等級(jí)分類表展示：

二、高純石英砂選礦方法

常規(guī)的高純石英砂選礦方法主要還是物理選礦法和化學(xué)選礦方法。

1、高純石英砂物理選礦方法

磁選：主要是利用石英與其他含磁性雜質(zhì)的磁性差異，通過高梯度磁選方法實(shí)現(xiàn)富集。該類型磁選設(shè)備通過產(chǎn)生4-5T的強(qiáng)磁場，配合不銹鋼毛介質(zhì)形成高梯度場強(qiáng)，來去除赤鐵礦、磁鐵礦等磁性雜質(zhì)，除鐵效率可達(dá)98%。

浮選：主要是根據(jù)石英砂與硅酸鹽類（長石、云母等）礦物表面電性差異的不同，采用陰陽離子浮選法完成選礦。先陽離子正浮選通過油酸鈉在堿性環(huán)境（pH=9-10）下用捕收劑吸附石英，再用陽離子反浮選在酸性環(huán)境下捕收雜質(zhì)，優(yōu)化藥劑配比和pH值，可降低Al?O?等雜質(zhì)含量。

重選：主要根據(jù)石英砂與其他雜質(zhì)礦物間的密度差異不同，采用螺旋溜槽、搖床、水力旋流器等重選設(shè)備實(shí)現(xiàn)分離。螺旋溜槽是利用重力、離心力和水流力的共同作用，讓密度大的石英砂顆粒快速沉降；搖床是利用床面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在水流沖洗和床面振動(dòng)的作用下，讓密度大的石英砂先沉積的床面底層；旋流器則在離心力的作用下，讓密度大的石英砂顆粒沿器壁向下運(yùn)動(dòng)從底流排出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦物的有效分離。

2、高純石英砂化學(xué)選礦法

酸浸工藝：采用HCl-H?SO?-HF三元混酸體系，在80-90℃下反應(yīng)6-8小時(shí)，溶解金屬氧化物雜質(zhì)。再引入超聲波強(qiáng)化傳質(zhì)，可將K?O、Na?O等雜質(zhì)含量大幅降低，提升酸浸效率和雜質(zhì)溶出率。

氯化焙燒：是在1200-1400℃高溫下給入Cl?或HCl氣體，與鐵、鈦等雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成揮發(fā)性的金屬氯化物物排出。焙燒完成后，將石英砂產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻，防止冷卻過程中雜質(zhì)再次吸附或與石英砂發(fā)生反應(yīng)。冷卻后的石英砂經(jīng)過篩選、研磨等后續(xù)處理，即可得到高純度的石英砂產(chǎn)品。

上述便是高純石英砂內(nèi)容的介紹。長期以來，我國在高純石英砂領(lǐng)域一直依賴于進(jìn)口，如今隨著我國技術(shù)的不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)高純石英砂國產(chǎn)化替代提供了有力技術(shù)支撐。

未來，加速開展找礦探礦力度，讓國產(chǎn)高純石英砂推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)降本增效，提升我國光伏產(chǎn)業(yè)在全球的競爭力。

在石英砂采礦與選礦方面，鑫海礦裝有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，可為客戶提供的涵蓋礦山技術(shù)咨詢及試驗(yàn)研究與礦山設(shè)計(jì)、成套設(shè)備制造與采購、土建工程施工及安裝調(diào)試與交付、礦山建設(shè)管理、礦山生產(chǎn)運(yùn)營管理和服務(wù)在內(nèi)的一體化創(chuàng)新模式，可大幅度提升礦山效率，為客戶創(chuàng)造更多額外價(jià)值！如有需求歡迎咨詢。

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