石英砂資源在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)量豐富,隨著科技的進(jìn)步石英砂材料被應(yīng)用在更多精細(xì)化工和設(shè)備上,其性能也得到了前所未有的開(kāi)發(fā)成為國(guó)家的戰(zhàn)略資源,優(yōu)質(zhì)石英環(huán)作為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和光纖移機(jī)航天軍事中的基礎(chǔ)材料其需求量越來(lái)越大,隨著優(yōu)質(zhì)水晶資源的枯竭需要優(yōu)先進(jìn)行優(yōu)質(zhì)石英資源的探查,盡快進(jìn)行高純石英砂制備技術(shù)的深入研究打破外國(guó)的壟斷形成自己具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),石英環(huán)加工結(jié)合物理化學(xué)等專業(yè)知識(shí)研究其提純技術(shù)是以后重要的發(fā)展方向。
優(yōu)質(zhì)石英環(huán)重選是根據(jù)礦物重力的不同對(duì)礦物進(jìn)行篩選。礦物顆粒由于密度的不同在介質(zhì)中受流體力和機(jī)械力的影響不同,產(chǎn)生松散的分層,從而礦石顆粒被分離。磁選是將石英砂中的磁性雜質(zhì)礦物和顆粒分離出來(lái)。石英砂中的石英是反磁性物質(zhì),在磁場(chǎng)中不能被磁化,而其中含F(xiàn)e、Ti的雜質(zhì)大多是順磁性物質(zhì),可以被磁化,從而通過(guò)磁選可以除去含F(xiàn)e、Ti的雜質(zhì),石英環(huán)加工獲得很高的石英砂含量。磁選通常采用的設(shè)備是濕式強(qiáng)磁選機(jī)和高梯度磁選機(jī)。
中國(guó)石英巖礦多分布于青海及遼寧、山西等地:石英砂巖礦多分布于四川、湖南、江蘇、浙江及山東等地;石英砂主要分布于福建、廣東、廣西的南部和海南西北部及山東北部這些沿海地帶,還有西遼河?xùn)|部、黃河中游及潘陽(yáng)湖、駱馬湖畔。從石英生產(chǎn)情況來(lái)看,我國(guó)石英石原材料供給相對(duì)較為集中杭州石英環(huán)。廣東河源、江蘇新沂、江蘇東海、安徽鳳陽(yáng)、河南洛陽(yáng)、河北靈壽是石英原料的主產(chǎn)區(qū),占據(jù)全國(guó)石英市場(chǎng)的80%。其中華南地區(qū)石英砂主要由廣東河源供應(yīng),華東地區(qū)70%的玻璃原料由安徽鳳陽(yáng)供應(yīng),優(yōu)質(zhì)石英環(huán)全國(guó)80%的石英原料由江蘇東海供應(yīng)。
石英原料的提純除鐵是制備高純石英砂的關(guān)鍵,而石英砂的改性則是實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵。優(yōu)質(zhì)石英環(huán)未改性石英用作樹(shù)脂的填料,分散性差容易產(chǎn)生團(tuán)聚,流動(dòng)性變差,影響加工工藝性能;與樹(shù)脂的親和性差,影響制品的力學(xué)等機(jī)械性能。杭州石英環(huán)未來(lái)具有雙官能團(tuán)的硅烷是石英較理想的改性劑;石英改性過(guò)程中,硅烷的水解和調(diào)整石英表面性質(zhì)是改性的核心,改性工藝條件是改性的關(guān)鍵;改性設(shè)備是獲得理想改性產(chǎn)品的重要手段。