在近日召开的第十四届非金属矿加工利用技术交流会上，蚌埠玻璃工业设计院吴建新教授介绍了其领导的团队在硅质原料深度提纯方面发明的“一步法PPM级低铁石英砂提纯技术”。该技术在石英砂常用的重选、磁选、分级等方法的基础上，利用特制的浮选捕收剂，实现了对石英岩或低品质脉石英的深度提纯，用相对低品质的硅质资源（石英岩、粉石英岩或低档脉石英）获得高纯低铁石英砂，并实现了工业规模化生产。
一、项目背景及意义
高纯石英砂具有耐高温、热膨胀系数小、耐腐蚀和高度绝缘等重要的理化性能，是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半导体硅及光线通讯电缆等高性能材料的主要原料，在航空航天、电子机械以及计算机等高科技领域具有不可替代的作用。
我国天然高品级脉石英资源主要产地湖北蕲春和江苏东海等地，经过多年的开采，资源已临近枯竭，无法满足我国石英、光学和光伏玻璃等高技术产业对高纯石英砂日益增长的需求。SiO2含量在99.9%以上的高纯石英严重依赖国外进口。因此，开发硅质资源的深度提纯除铁技术，降低对高品质脉石英等资源的依赖程度，对相关高技术产业的可持续发展十分重要。
二、项目技术方案
本项目在石英砂常用的重选、磁选、分级等方法的基础上，利用特制的浮选捕收剂，开发了“一步法ppm级低铁石英砂浮选”提纯技术及成套装备，实现了对石英岩或低品质脉石英的深度提纯，用相对低品质的硅质资源（石英岩、粉石英岩或低档脉石英）获得高纯低铁石英砂并实现工业规模化生产，可为光伏玻璃、光学玻璃等高技术产业提供稳定可靠的高品质硅质原料。
图2.1一步法ppm级低铁石英砂浮选工艺
表2.1 一步法ppm级低铁石英砂的典型数据
| 矿石类型 |
原矿质量 |
使用本技术前石英精砂（入选砂）质量 |
使用本技术后石英精砂质量 |
回收率（%） |
| 石 |
SiO2（%） |
98.25 |
99.25 |
99.65 |
90.2 |
| 英 |
Al2O3（%） |
0.85 |
0.45 |
0.12 |
| 岩 |
Fe2O3（ppm） |
1000 |
150 |
50 |
| 低档脉石英 |
SiO2（%） |
99.15 |
99.55 |
99.9 |
91.8 |
| Al2O3（%） |
0.55 |
0.25 |
0.06 |
| Fe2O3（ppm） |
860 |
260 |
22 |
三、项目成果
一步法浮选深度提纯工艺，最低可将石英精砂中的 Fe2O3降低至30ppm以下，SiO2提高至99.9%以上，满足高技术产业对高纯石英（砂）日益增长的需求，降低了我国对优质脉石英资源的依赖。
研制了“石英尾砂专用浮选捕收剂”，对石英尾砂进行选矿提纯，使其可以替代优质粉石英资源广泛应用于电子玻纤、电子硅微粉、化工填料、优质器皿、铸造等行业；
表3.1 一步法ppm级低鉄石英砂浮选技术在工业生产中的应用
| 项目名称 |
项目规模 |
矿石类型 |
入选砂质量 |
最终精砂质量 |
投资额 |
利润额 |
| （万吨/年） |
（万元） |
（万元/年） |
| 凤阳富源浮 选项目 |
5 |
石英岩 |
SiO2：99.35% |
SiO2：99.65% |
375 |
450 |
| （一期） |
Fe2O3 ：140ppm |
Fe2O3 ：56ppm |
| |
Al2O3：0.45% |
Al2O3：0.11% |
| 广东河源低鉄砂项目 |
15 |
石英岩 |
SiO2：99.25% |
SiO2：99.55% |
2495 |
1650 |
| （一期） |
Fe2O3 ：150ppm |
Fe2O3 ：65ppm |
| |
Al2O3：0.46% |
Al2O3：0.13% |
| 安徽浙商硅业6#砂浮选工程 |
8 |
低档脉石英 |
SiO2：99.55% |
SiO2：99.90% |
1615 |
650 |
| （一期） |
Fe2O3 ：260ppm |
Fe2O3 ：22ppm |
| |
Al2O3：0.55% |
Al2O3：0.06% |
吴建新教授在第十四届非金属矿加工利用技术交流会上做报告
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