中国粉体网讯  近期，汪灵教授完成了《石英提纯定律研究》一文。

据了解，“石英提纯定律”，即：对于加工制备具有一定粒度的石英原材料（含高纯石英）来说，每一处石英矿和高纯石英矿都存在一定的提纯加工局限性，在现有技术经济条件下，其SiO₂含量存在一个相对的提纯加工极限值。简单来说，石英矿和高纯石英矿的资源禀赋决定其提纯加工效果，每一处石英矿能够提纯加工什么SiO₂纯度的石英砂产品主要是由其自然属性决定的。 该定律的实验依据是：以石英矿为原料提纯加工石英原材料，对于SiO₂的提纯加工效果，不仅不同矿床工业类型的石英矿是不同的，并且即使矿床工业类型相同、产地不同的石英矿也不相同；但在一定工艺条件下，同一处石英矿的SiO₂含量存在一个相对的提纯加工极限值。

据称，该定律的重要意义是：揭示了资源禀赋在石英原材料提纯加工中的决定性作用，可为石英矿、尤其是高纯石英矿的评价与找矿、原料品级划分与高效利用提供科学依据。

这些是不是一家之言呢？中国粉体网编辑发现，往年很多高纯石英矿的研究可以证实《石英提纯定律研究》的准确性和先进性。

工业应用的石英矿产资源有7种矿床工业类型：天然水晶、石英砂岩、石英岩、脉石英、粉石英、天然石英砂和花岗伟晶岩石英。目前，除储量严重减少的天然水晶外，可以加工成高纯石英的矿石：脉石英、伟晶岩石英、白岗岩型石英、石英岩等。

脉石英

脉石英中SiO₂的含量约为99%。根据成因，脉石英分为岩浆热液型、变质热液型和岩浆伟晶岩型。岩浆热液脉石英是在岩浆热液活动晚期分异的SiO₂流体，沿构造裂隙运移沉淀形成的。变质热液脉石英则是区域变质或混合岩化作用释放的热液，在构造应力驱动下沿剪切带运移，因温压降低导致SiO₂过饱和沉淀形成的。

孔建军等采取“色选-棒磨-分级-磁选-浮选酸浸”工艺对陕西脉石英进行纯化，在最佳工艺下得到的石英砂精矿经检测，SiO₂含量已达99.995%，表明该脉石英矿脉具有制备4N5级石英砂产品的潜力。

胡祥琳等针对江西脉石英采取“破碎磨矿-筛分-4段磁选-2段擦洗-2段水洗-2段浮选-2段脱药-焙烧水淬-酸浸”的工艺对其进行纯化提取，最终产品杂质总含量仅为54.84μg/g，SiO₂含量≥99.995%，达到4N5级高纯石英砂产品要求。

伟晶岩石英

伟晶岩型石英通常在花岗岩环境中形成，其形成概率较低。然而，其晶体颗粒较大，破碎后容易分离杂质，是非常好的高纯度石英原料。伟晶岩石英一般从石英脉中发现，是制备高纯度石英的最佳原料。例如，美国尤尼明公司使用的原料是来自斯普鲁斯派恩的伟晶岩。据研究，斯普鲁斯派恩伟晶岩中石英的比例为20%～30%，长石的比例为50%～60%，其余为白云石。虽然伟晶岩中石英的比例仅为约30%，远低于石英砂和脉石英，但它具有显著的特点：颗粒大且纯度高。因此，采用破碎和化学提纯工艺，其纯度可以进一步提高。

张海啟等以新疆阿勒泰地区的花岗伟晶岩为原料，经过一系列深度提纯试验后成功制备出了SiO₂含量达到99.9983%的石英精砂，产品纯度达到4N8级。

陈虎等的研究表明，湖南仁里花岗伟晶岩原料经国家石材质量监督检测中心提纯后，得到了SiO₂含量为99.9980%的高纯石英砂产品。

中国地质科学院矿产资源研究所对铅山县为岭矿区属武夷山成矿带花岗伟晶岩中的石英采样，经选矿、提纯，可获得高纯石英砂二氧化硅（SiO₂）纯度可达99.996%（4N6）。

白岗岩型石英

白岗岩型石英矿以斜长石、石英、白云母为主要矿物，几乎不含镁铁质矿物，其晶格杂质Al、Ti含量呈现特定比例，形成独特的稳定性结构，是提纯高纯石英砂的理想原料。

王建平等通过构建“高效精细分离-超常深度纯化-精准定向除杂”等工序，成功以河南东秦岭白岗岩型石英原矿制备出SiO₂含量为99.9987%、总杂质含量仅为13.12μg/g的4N8级高纯石英砂产品。

石英岩

石英岩是通过区域变质作用或热接触变质作用形成的变质岩，主要由石英砂岩或其他硅质岩石形成。中国石英岩资源丰富，但由于杂质较多，只能提炼出普通石英。提纯石英岩获取高纯石英的技术仍在研究中。

汪灵教授在提纯、检测和评价石英岩矿时发现，石英岩除了它传统的工业应用外，有的可提纯加工w（TFe）≤0.01%、w（SiO₂） 99% ±的低铁石英砂产品，有的可提纯加工w（SiO₂） > 99.9%的高纯石英，还有个别甚至具有提纯加工4N8高纯石英高端产品的潜力。

结语

汪灵教授指出，每一处石英矿和高纯石英矿都或多或少地存在脉石矿物、气液包裹体和类质同象替代三类杂质，其中每一类杂质都分别有一部分具有一定的提纯加工可选性，而且同时也都分别有一部分具有一定的不可提纯加工可选性。这与上述研究结果存在一个关键的联系，即：每一处石英矿和高纯石英矿都存在一定的提纯加工局限性，而且不同的石英矿存在差异，这种差异也是价值的差异，更是需要技术去探索的那一部分。

参考来源：

汪灵《石英提纯定律研究》

中国粉体网：《石英提纯定律研究》正式发表，揭示资源禀赋的决定性作用

赵武广等.中国高纯石英资源供需现状与资源保障程度研究

张晨曦等.高纯石英砂的研究进展：从原料提纯到功能化应用

王建平,等.东秦岭白岗岩型高纯石英原料矿发现、研究与意义

张海啟等.新疆阿尔泰伟晶岩型高纯石英矿床地质特征及4N8级产品制备技术

(中国粉体网编辑整理/九思)

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