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硅酸盐矿物的科学合理利用与思考

2021-11-09牛仁杰李江滔孙志立

磷肥与复肥 2021年9期

牛仁杰,黄 平,李江滔,孙志立,,

(1. 中国无机盐工业协会,北京 100013;2. 攀枝花学院,四川 攀枝花 617064;3. 云南天安化工有限公司,云南 安宁 650309)

硅酸盐矿物为含SiO2(硅石)的化工矿物的总称,其主要成分为SiO2,外观呈白色、灰白色,铁含量较高的呈淡黄色,密度为2.20~2.66 g/cm3,不溶于水和酸,溶于氢氟酸,微粒时能与熔融的碱类反应。硅酸盐矿物在自然界中分布广泛,种类非常多,有800多种,是主要的造岩矿物,按质量计占地壳质量的85%以上,是自然界已知矿物种类的1/3左右。

1 硅酸盐矿物的分类及用途

1.1 硅酸盐矿物的分类

硅酸盐岩石根据SiO2纯度可划分为超基性岩(w(SiO2)<45%)、基性岩(w(SiO2)45%~52%)、中性岩(w(SiO2)52%~65%)和酸性岩(w(SiO2)>65%)。

硅酸盐矿物主要包括云母、石英砂、长石、高岭石、海砂(河道中的卵形硅石)等。企业标准QB/T 2196—1996《玻璃工业用石英砂分级》中石英砂分级标准见表1。

由表1可知,玻璃工业用石英砂的SiO2纯度最高是w(SiO2)≥99.98%,最低w(SiO2)≥97.0%。因此,可以认为w(SiO2)<97.0%的硅酸盐矿在玻璃工业属于等外品。

高纯石英是天然石英原料经过一定的加工提纯以后所获得的产品。用于加工高纯石英的天然石英原料有水晶、脉石英,在当前技术条件下能够提取其中的Ti、Mn、Li、Cu、B 等13 种有害元素,使其质量分数<50 μg/g。高纯石英的粒度标准有0.005~0.010 mm、0.01~0.10 mm、0.1~0.3 mm 3种,w(Fe2O3)≤0.001%,w(SiO2)≥99.90% ~ 99.99%,也可按用户要求进行加工生产。

1.2 硅酸盐矿物的用途

高纯石英在光纤光缆、电子通讯、半导体、LED 照明、制造封装、软件芯片制造材料、太阳能、电子产品及器件等战略新兴产业中应用前景广阔[2-3],当前高新技术产业快速发展对于高纯石英的需求旺盛。据有关资料显示,预计2019—2030年高纯石英的需求增速为10.0%~14.0%。……

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