在近日召開的第十四屆非金屬礦加工利用技術交流會上，蚌埠玻璃工業設計院吳建新教授介紹了其領導的團隊在硅質原料深度提純方面發明的“一步法PPM級低鐵石英砂提純技術”。該技術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，實現了對石英巖或低品質脈石英的深度提純，用相對低品質的硅質資源（石英巖、粉石英巖或低檔脈石英）獲得高純低鐵石英砂，并實現了工業規?；a。
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地湖北蘄春和江蘇東海等地，經過多年的開采，資源已臨近枯竭，無法滿足我國石英、光學和光伏玻璃等高技術產業對高純石英砂日益增長的需求。SiO2含量在99.9%以上的高純石英嚴重依賴國外進口。因此，開發硅質資源的深度提純除鐵技術，降低對高品質脈石英等資源的依賴程度，對相關高技術產業的可持續發展十分重要。
二、項目技術方案
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，開發了“一步法ppm級低鐵石英砂浮選”提純技術及成套裝備，實現了對石英巖或低品質脈石英的深度提純，用相對低品質的硅質資源（石英巖、粉石英巖或低檔脈石英）獲得高純低鐵石英砂并實現工業規?；a，可為光伏玻璃、光學玻璃等高技術產業提供穩定可靠的高品質硅質原料。
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
| 礦石類型 |
原礦質量 |
使用本技術前石英精砂（入選砂）質量 |
使用本技術后石英精砂質量 |
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，滿足高技術產業對高純石英（砂）日益增長的需求，降低了我國對優質脈石英資源的依賴。
研制了“石英尾砂專用浮選捕收劑”，對石英尾砂進行選礦提純，使其可以替代優質粉石英資源廣泛應用于電子玻纖、電子硅微粉、化工填料、優質器皿、鑄造等行業；
表3.1 一步法ppm級低鉄石英砂浮選技術在工業生產中的應用
| 項目名稱 |
項目規模 |
礦石類型 |
入選砂質量 |
最終精砂質量 |
投資額 |
利潤額 |
| （萬噸/年） |
（萬元） |
（萬元/年） |
| 鳳陽富源浮 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交流會上做報告
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