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来源:粉体网   作者:中国粉体网记者采访/黑金、编辑整理/平安  编辑:徐小强  发布时间:2020年12月04日  浏览次数:
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专访成都理工大学汪灵教授:高效利用脉石英,开发适销对路的产

     11月26-27日,由中国粉体网主办的“2020第四届全国石英大会”在安徽蚌埠隆重召开,期间,我们邀请到成都理工大学的汪灵教授做客我们的“对话”栏目进行视频访谈,以下是采访实录。

汪灵教授

     中国粉体网:汪教授,您在《战略性非金属矿产的思考》一文中提到了脉石英。请您介绍一下,脉石英矿产资源的特色,以及它在保障国家经济安全、国防安全和战略性新兴产业(简称战新产业)发展中的重要作用。
    汪灵教授:脉石英是进入21世纪以来逐渐被人们认识到它的价值。过去,由于它的地质成因,它的规模比较小,通常呈脉状,如果做传统的玻璃、陶瓷原料,它就显得不够规模,经济效益显现不出来。进入21世纪以来,在新材料、新能源,尤其是电子信息、计算机产业的发展中,脉石英的作用逐渐显现。在这些应用中,它的共同特点是使用量并不大,但是附加值比较高,因此克服了它规模小的缺点。正如我在今天的报告中所指出的,由脉石英所加工出来的高纯石英、硅微粉,在国家经济安全、相关的计算机技术、芯片技术中,都是有支撑作用的、不可缺少的矿物功能材料。

    中国粉体网:利用天然脉石英矿制备高纯石英砂,有什么特色?

    汪灵教授:脉石英有一个特点,就是尽管它的规模小,但是它的原矿中基本都是由石英组成,SiO2的纯度通常在三个9及以上,这就为高纯石英的制备奠定了较好的物质基础。因为高纯石英的概念就是SiO2的纯度为三个9以上,天然的脉石英矿一般都能达到这个要求。与其它石英岩、石英砂岩、天然石英砂、粉石英等相比,脉石英的纯度要好很多。比脉石英更纯的,就是水晶。天然水晶尽管比较纯,但是它的生长条件非常苛刻,矿产规模比较小,目前主要用作水晶工艺品,而做高纯石英的原料,它的量和均一化程度都难以达到要求。

    中国粉体网:不同产地的脉石英原矿与高纯石英提纯加工质量有什么关系?

    汪灵教授:脉石英给我们一个感觉就是,在基层单位的化验结果纯度都比较高,因此以为它能够做中高端甚至高端的产品。事实上,经过我们多年的研究发现,中高端尤其是高端产品,它的纯度要求都是在ppm级,比如说,杂质总量为100ppm也只能是达到四个9,它与四个9以上的产品(如4N8)相比还有很大的距离。三个9的脉石英还有1000ppm的杂质,这些杂质,不同矿之间都有差异,尤其是提纯效果的差异是非常大的。有一些原矿看上去不是最好的,但提纯效果好,可以做中高端甚至高端产品。但有一些看上去SiO2纯度比较高,提纯效果却不理想,就在于里面的矿物包裹体、气液包裹体和类质同像的特点不一样,有的可以较多的提纯,有的提不纯。今天我在报告中提出一个观点,你的矿在现有的经济技术条件下,能够做成什么产品是有一个提纯极限的,不是什么都能做的。每一种石英能做成什么产品,是天生注定的。我们的任务就是把不同天生注定的矿,各就各位,开发出适销对路的产品出来,使得我们的矿产资源能够高效利用、综合利用。

     中国粉体网:脉石英的深度提纯与其它类型石英矿物提纯有什么不同?主要的提纯技术有哪些?

     汪灵教授:脉石英的提纯,从现有的纯度效果上讲,只是比水晶要差一点,但水晶的规模更小、更珍贵,作为工业应用的高纯石英的加工,意义现在不大。除此之外,在中国,相比其它石英矿床工业类型,比如说石英岩、石英砂岩、粉石英、天然石英砂,脉石英的天然纯度是最高的。但是,它的纯度高也是相对而言的,正如刚才说的,原矿纯度高并不代表它能做所有产品。还有一个多次讲过的品种,就是美国的一个特殊的品种——花岗岩石英,它是花岗岩中的一个特殊的品种,这种品种的花岗岩在中国也有很多,其主要矿物成分是长石、石英,但是花岗岩石英能够做高端产品的,目前大家还都在努力。我现在主持的一个国家自然科学基金面上项目,就是在从事这方面的研究。希望尽快在中国,除了脉石英以外,也能在花岗岩石英上有所突破。

    中国粉体网:您对国内从事脉石英开发利用的企业有何建议?

    汪灵教授:尽管脉石英资源分布比较多,但是规模比较小,我认为它是一种很宝贵的资源,甚至可以说,由于它可以做高纯石英的中低端产品和硅微粉的多数产品,从这个角度讲,它是战略性非金属矿产之一。我们国家的石英砂岩、石英岩这些用于玻璃、陶瓷的原料是很丰富的,而对于脉石英这种量比较少、纯度比较高的战略性非金属矿产,不能做低附加值的产品,不然体现不出它的高效利用来。我建议,有资源的地方和企业,应该珍视这种矿产资源,在加工之前,最好请业内的专家、研究单位进行矿的质量评价或鉴定,根据市场找准它的定位,开发出适销对路的产品出来。千万要防止好矿低用,比如说我们发现的一些矿很好,结果拿来做碳化硅、工业硅,这两个用途对SiO2的要求并不高,在两个9左右,而且用量还很大。如果我们把这样好的资源,主体往这个方向走,那么资源就没有很好的高效利用。

    中国粉体网:感谢汪灵教授接受我们的采访。

    汪灵教授:感谢中国粉体网提供这个平台,与全国的企业家交流石英高效利用的一些体会。


附:汪灵教授简介

       汪灵,国家二级教授,博士生导师;国务院政府特殊津贴专家,四川省学术与技术带头人;先后任《矿物学报》、《矿物岩石》、《矿物岩石地球化学通报》和《矿产保护与利用》编委;中国地质学会矿物学专委会委员,中国矿物岩石地球化学学会矿物岩石材料专委会副主任、矿物物理矿物结构专委会副主任、非金属矿物资源高效利用专委会副主任、工艺矿物学专委会副主任、新矿物及矿物命名专委会委员,中国硅酸盐学会工艺岩石学分会副理事长;先后主持国家自然科学基金面上项目7项,国家科技攻关重点项目课题和国家公益性行业科研专项课题等多项;以第一发明人获授权国家发明专利33项(其中高纯石英发明专利7项),发表学术论文160篇,获中国科学院院长奖学金特别奖和湖南省科技进步奖等科技奖多项,先后培养毕业博士研究生、硕士研究生73名。



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