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高纯石英加工提纯技术研究现状与展望
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作者 郜润博 黄业豪 +4 位作者 尚保忠 于博文 胡展滔 宋翔宇 彭伟军 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期18-30,共13页
高纯石英是半导体、光伏、光纤通信、特种玻璃等新兴产业不可或缺且难以替代的关键基础材料,是一种战略性材料,其直接关系到半导体、光伏等战略高新技术产业的稳定可持续发展。由于高纯石英原料的稀缺及加工提纯技术的不足,且一直被美... 高纯石英是半导体、光伏、光纤通信、特种玻璃等新兴产业不可或缺且难以替代的关键基础材料,是一种战略性材料,其直接关系到半导体、光伏等战略高新技术产业的稳定可持续发展。由于高纯石英原料的稀缺及加工提纯技术的不足,且一直被美国垄断,严重制约了我国芯片、半导体、光伏等战略性产业发展,4N8级高纯石英砂的国产替代目前仍是典型的“卡脖子”难题。为推动高纯石英早日实现国产化替代奠定技术基础,破解高纯石英“卡脖子”难题,本文通过系统查阅国内外高纯石英加工提纯技术方面的研究文献,在概述高纯石英国内外资源分布、生产消费及供需现状、概念及质量标准的基础上,分析了其杂质元素赋存状态及存在形式,明晰了石英内部较难去除的包裹体杂质和晶格杂质的提纯难点,阐释了包裹体和晶格杂质所包含的各杂质元素对石英制品的危害,总结了国内外先进提纯技术研究现状并阐述了光电分选、重选、浮选、酸浸、超声波辅助、微波煅烧、氯化焙烧等先进加工提纯工艺的概念和作用机理,指出了目前存在原料识别、微观表征、加工提纯技术机理、高效清洁分离技术、先进生产装备、高精度检测方法等方面的不足,明确了未来的发展方向,并提出建议,为4N8级高纯石英的国产替代提供技术参考资料。 展开更多
关键词 高纯石英 提纯技术 浮选 酸浸 微波 氯化焙烧
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微纳米气泡强化微细粒矿物浮选过程的研究现状
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作者 彭伟军 姚佳 +4 位作者 黄业豪 宋翔宇 于博文 郜润博 胡展滔 《金属矿山》 北大核心 2025年第2期86-94,共9页
随着矿产资源的开发利用,我国矿产资源贫、细、杂的特点日渐突出,其中微细粒矿物的高效回收成为选矿领域亟待解决的难题。微纳米气泡因独特的表面和体积特征,在提升微细粒矿物浮选效率方面展现出显著优势。在综述了微细粒矿物定义、性... 随着矿产资源的开发利用,我国矿产资源贫、细、杂的特点日渐突出,其中微细粒矿物的高效回收成为选矿领域亟待解决的难题。微纳米气泡因独特的表面和体积特征,在提升微细粒矿物浮选效率方面展现出显著优势。在综述了微细粒矿物定义、性质及其分选现状基础上,详细介绍了微纳米气泡的特性、产生原理及应用,并着重探讨了微纳米气泡在浮选过程中促进微细粒矿物浮选的作用机理。结果表明:微纳米气泡可直接粘附于疏水颗粒表面,有效增强颗粒与气泡间的碰撞频率,并降低颗粒脱离气泡的概率;微纳米气泡在复杂溶液环境和物理压力下具有超常稳定性,这为浮选过程的强化提供了保障。最后提出了未来微纳米气泡浮选技术的研究方向,研究可为微细粒矿物的高效分离回收提供理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 微细粒矿物 浮选 微纳米气泡 高效回收
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河南某花岗岩尾矿综合利用试验研究 被引量:2
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作者 黄业豪 梁康宁 +3 位作者 王晓瑜 田晓敏 赵大鹏 孙泽宇 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第3期57-61,共5页
为实现河南某花岗岩尾矿中非金属矿物资源综合回收,并探讨其制备高纯石英的可行性,对其进行了详细试验研究。结果表明,该花岗岩尾矿主要矿物为斜长石、石英、钾长石和云母,具有综合利用潜力,采用擦洗磁选-脱泥预处理-云母长石石英依次... 为实现河南某花岗岩尾矿中非金属矿物资源综合回收,并探讨其制备高纯石英的可行性,对其进行了详细试验研究。结果表明,该花岗岩尾矿主要矿物为斜长石、石英、钾长石和云母,具有综合利用潜力,采用擦洗磁选-脱泥预处理-云母长石石英依次优先浮选的工艺流程,可获得Al_(2)O_(3)、K_(2)O、Na_(2)O、SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)含量分别为33.84%、8.13%、0.32%、56.78%、0.121%的云母精矿,Al_(2)O_(3)、K_(2)O、Na_(2)O、SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)含量分别为15.89%、2.16%、10.68%、71.06%、0.124%的长石精矿,Al_(2)O_(3)、K_(2)O、Na_(2)O、SiO_(2)、Fe_(2)O_(3)含量分别为1.05%、0.17%、0.56%、97.76%、0.106%的石英精矿;石英精矿经进一步深度提纯后,可获得SiO_(2)含量99.994%的高纯石英砂。 展开更多
关键词 花岗岩尾矿 云母 长石 石英 综合利用 高纯石英
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负Eu异常BIF对海南石碌多因复成Fe-Cu-Co矿床成矿作用的制约
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作者 胡天杨 刘家豪 +3 位作者 刘磊 张创业 李家掀 刘恒 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2761-2777,共17页
海南石碌多因复成Fe-Cu-Co矿床具有成矿规模大、品位高且伴生组分多等特点。虽然石碌矿区的铁矿石具有苏必利尔型条带状铁建造的成矿特征,但其中部分铁矿石并不呈现该类型铁建造常有的正Eu异常特征。本文通过分析北一和枫树下两个矿体... 海南石碌多因复成Fe-Cu-Co矿床具有成矿规模大、品位高且伴生组分多等特点。虽然石碌矿区的铁矿石具有苏必利尔型条带状铁建造的成矿特征,但其中部分铁矿石并不呈现该类型铁建造常有的正Eu异常特征。本文通过分析北一和枫树下两个矿体中具有负Eu异常(Eu/Eu^(*)=0.47~0.74)铁矿石样品的主、微量元素特征,推测高温条件下高水-岩比的变质作用导致石碌矿区铁矿石的Eu异常发生正异常向负异常的转变。同时,利用LA-ICP-MS测定了铁矿石中磁铁矿和石榴子石的微量元素组成。基于磁铁矿中Ca+Al+Mn及Ti+V等元素含量特征,本文认为高盐度、高氧逸度的热液与磁铁矿中的负Eu异常(Eu/Eu^(*)=0.28~5.68)密切相关。另一方面,石榴子石的地球化学特征显示其具有同期同源的热液钙铁榴石属性,且形成石榴子石的热液具有高盐度、高CO_(2)浓度和偏碱性的特征。综合区域构造演化序列,本研究揭示了石碌矿床原始沉积的贫矿在240~210 Ma期间的韧性剪切构造下受到富CO_(2)盆地卤水的叠加改造,最终形成具有负Eu异常特征的富铁矿。 展开更多
关键词 石碌Fe-Cu-Co矿 负Eu异常 多因复成矿床 石榴子石 磁铁矿
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河南栾川县鱼库隐伏钨钼矿床白钨矿元素地球化学特征及其意义
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作者 田晓敏 张杰 +3 位作者 李敏 黄业豪 尚保忠 郭亚娇 《地质与勘探》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
本文利用阴极发光与LA-ICP-MS分析技术对河南栾川县鱼库隐伏钨钼矿床中的白钨矿W、Mo、Nb、Y、Ho、Yb等元素与矿物结构进行详细分析,以探究该矿床的成矿流体替代机制、流体性质和流体来源。鱼库隐伏钨钼矿床的白钨矿分为三个阶段:早矽... 本文利用阴极发光与LA-ICP-MS分析技术对河南栾川县鱼库隐伏钨钼矿床中的白钨矿W、Mo、Nb、Y、Ho、Yb等元素与矿物结构进行详细分析,以探究该矿床的成矿流体替代机制、流体性质和流体来源。鱼库隐伏钨钼矿床的白钨矿分为三个阶段:早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段、钾长石-石英-硫化物阶段。分析结果显示,该矿床不同阶段白钨矿稀土元素主要受3Ca^(2+)=2REE^(3+)+□Ca (此处“”指Ca的空位)的替换机制控制。从早阶段到晚阶段白钨矿REE总量和Mo含量呈递减模式,球粒陨石标准曲线显示各阶段白钨矿的稀土配分模式变化较大:早阶段白钨矿显示海鸥型模式,具有明显的Eu负异常,轻重稀土分异程度较低,推测早阶段为富F成矿流体;中阶段白钨矿显示轻稀土富集而重稀土亏损的平缓右倾模式,Eu正异常与负异常均有出现,轻重稀土分异程度中等,暗示早阶段白钨矿结晶摄取大量HREE与Mo所致,Eu异常与成矿花岗岩体及水岩反应密切相关;晚阶段白钨矿具有更明显的轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式,Eu弱负异常,暗示晚期流体富Cl。早阶段白钨矿Mo的含量明显高于中阶段与晚阶段,暗示成矿流体为氧化性流体,从早阶段到晚阶段氧化性逐渐减弱。综合分析认为,鱼库白钨矿成矿流体主要来源于晚侏罗世鱼库花岗岩体分异的流体,成矿过程中,水岩交换与流体混合为主要沉淀机制。 展开更多
关键词 白钨矿 微量元素 成矿流体 鱼库 隐伏钨钼矿床 栾川县 河南省
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东秦岭西峡地区花岗岩中发现高纯石英原料
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作者 贺承广 翟文建 +4 位作者 王艳慧 任建德 张诗启 王坤 黄业豪 《地质力学学报》 北大核心 2025年第2期340-344,共5页
高纯石英(high-purity quartz)是硅产业高端产品的关键性基础材料,广泛应用于电子信息、新能源、新材料等领域,是世界稀缺、中国短缺的战略性资源,在国家资源安全保障方面具有重要地位(汪灵等,2022)。目前,对高纯石英界定尚无统一的标准... 高纯石英(high-purity quartz)是硅产业高端产品的关键性基础材料,广泛应用于电子信息、新能源、新材料等领域,是世界稀缺、中国短缺的战略性资源,在国家资源安全保障方面具有重要地位(汪灵等,2022)。目前,对高纯石英界定尚无统一的标准,国际上一般认为高纯石英SiO_(2)含量大于99.995%(4N5级),国内则通常认为高纯石英SiO_(2)含量大于99.99%(4N级)(Müller et al.,2012;Götze and Ramseyer,2012;张亮等,2024)。 展开更多
关键词 高纯石英 东秦岭 硅产业 花岗岩 西峡地区
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东秦岭白岗岩型高纯石英原料矿的发现、研究与意义
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作者 王建平 李开文 +4 位作者 张正伟 方怀宾 左鹏飞 吴承泉 黄业豪 《矿物岩石地球化学通报》 2025年第2期448-452,共5页
4N8级以上的高纯度石英是半导体、光伏等产业的关键基础材料,其天然原料是稀缺的战略性矿产。作为全球4N8级以上高纯度石英原料主要供应地的美国北卡罗来纳州Spruce Pine矿山,矿体规模大且稳定,其石英纯度高,杂质元素具有特殊结构比例,... 4N8级以上的高纯度石英是半导体、光伏等产业的关键基础材料,其天然原料是稀缺的战略性矿产。作为全球4N8级以上高纯度石英原料主要供应地的美国北卡罗来纳州Spruce Pine矿山,矿体规模大且稳定,其石英纯度高,杂质元素具有特殊结构比例,晶格杂质铝(Al)、钛(Ti)含量呈现特定数值,对材料性能起着关键影响,使之难以被其他类型的原料取代(超纯矿物新材料产业技术研究院,2024)。 展开更多
关键词 高纯度石英 原料矿 白岗岩型 东秦岭
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