中国粉体网讯  高纯石英原料是能以现有成熟的矿物加工技术将SiO₂提纯至99.9%及以上的天然石英矿物资源。由于传统原料熔炼水晶资源已濒临枯竭，必须尽快寻求更多的替代原料。不同地质成因类型高纯石英原料的开发利用特点有差异，脉石英矿体一般产出规模较小且矿石质量变化不稳定，花岗伟晶岩中的石英纯度判别和选矿难度较大。

在我国，石英岩的矿床规模和资源量都是最大的。但是，该类型石英矿的杂质一般较多且提纯较困难，其工业应用主要集中在附加值不高的金属硅和硅铁原料，以及不受粒度大小和角形因数影响的w(SiO₂)99%±的石英原材料产品，如浮法玻璃、日用玻璃等原材料。

如果能够利用石英岩矿石制备高纯石英砂，那不仅有利于缓解高纯石英原料的供应紧张，而且对于促进优质石英岩资源的科学利用有重要意义。但是，据中国粉体网小编了解，国内专门以石英岩制备高纯石英砂为题的研究报道非常少见。

（图源：汪灵教授）

时间比较早的一份研究论文是，1998年《中国非金属矿工业导刊》上报道的，研究人员以安徽某地石英岩为原料采用煅烧水淬—酸处理工艺，脱除杂质元素使SiO₂含量达到99.99%，杂质元素含量为33.31×10^-6，基本满足高纯石英的质量要求。该研究结论特别提到，用石英岩制备高纯石英的关键是酸处理；且酸处理剂一定要用混酸，特别是HF的加入是保证高纯的必要条件。

进入21世纪之后，研究过石英岩制备高纯石英砂的，有几位知名学者，一位是武汉理工大学的张凌燕教授，另一位是西南科技大学的孙红娟教授及其团队。

2005年，张凌燕教授以江西省铜鼓地区石英岩为原料，经粉碎→筛分分级→磨矿→磁选→酸浸后，制备出高纯石英微粉和高纯石英玻璃砂。由原矿SiO₂97.44%~97.96%、Al₂O₃0.36%~0.41%、Fe₂O₃0.021%~0.030%的石英岩，可制备成SiO₂99.9%~99.99%、Al₂O₃<44.16ppm、Fe₂O₃<82.46ppm、白度>90的高纯石英微粉和SiO₂>99.5%、Al₂O₃<0.0299%、Fe₂O₃<0.0291%，粒度为0.1~0.42mm级别的石英玻璃砂；采用高梯度磁选-酸浸工艺制备高纯微粉，SiO₂含量达99.99%，较干式磁选-酸浸工艺效果更好。

2017年，孙红娟教授团队采用阴极发光显微镜、ICP-OES和SEM-EDS等分析测试手段研究了青海花脖湾石英岩的矿石性质，以解离并去除白云母为提纯目标进行了浮选和酸浸条件优化试验。在超声波辅助作用下，花脖湾石英岩矿经提纯后获得了高纯石英砂，特别是粒级为0.110~0.074 mm的石英砂9种杂质元素总含量降低至66.65×10^-6，w(SiO₂)达到99.99%。试验表明花脖湾石英岩矿是一种优质的石英岩型高纯石英原料，具备良好的高纯石英资源前景。

近年来，成都理工大学的汪灵教授在提纯、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。因此，汪灵教授认为，石英岩这一矿床工业类型的工业应用范围和价值可能被低估了。

2025年4月23-24日，由中国粉体网、中粉会展主办的“2025全国半导体行业用高纯石英材料产业发展大会”将在江苏南京召开，届时来自成都理工大学的汪灵教授，将做题为《4N8高纯石英原料的新类型——石英岩》的报告。

汪灵，二级教授，博士生导师，四川省学术和技术带头人，享受国务院政府特殊津贴专家，《矿物学报》《岩石矿物学杂志》《矿物岩石》等期刊编委。出版有迄今为止国内外第一本关于矿物的材料属性与应用的基础性、实用性和系统性理论著作《矿物材料学原理》（2021），该书被称为矿物材料学的奠基之作；以该专著为基础，出版了迄今为止国内外第一部基于矿物材料学的系统性理论和学科知识体系的《矿物材料学》高校教材（2023）；在重庆市城口县发现超大型陶粒页岩矿，探明资源量的潜在经济价值超200亿元；在我国发现了能够满足工业生产需要的高纯石英优质矿（A级矿），并以此为原料主持建成我国首条全自动4N8高纯石英砂高端产品生产线，该专利产业化成果获评2022年度四川省高校院所知识产权市场化运营典型案例。

参考来源：

[1]张凌燕等：石英岩制备高纯石英微粉和石英玻璃砂试验研究

[2]吴逍、孙红娟等：优质石英岩作为高纯石英原料的提纯试验研究

[3]李杨：用石英岩制备高纯石英的工艺研究

（中国粉体网编辑整理/平安）

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