石英矿物资源的分离提纯及材料化应用某矿区高纯石英化学深度提纯技术研究马亚梦1,2,3，张海啟1,2,3，谭秀民1,2,3，刘广学1,2,3，伊跃军1,2,3，刘磊1,2,31.中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所,河南郑州450006；2.国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心,河南郑州450003；3.自然资源部高纯石英开发利用工程技术创新中心,河南郑州450006中图分类号：TD973+.3文献标识码：A文章编号：1001−0076（2022）05−0022−06DOI：10.13779/j.cnki.issn1001−0076.2022.05.004摘要高纯石英具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质，是诸多尖端领域的关键性基础材料。以河南某脉石英经物理提纯后的石英砂精矿为研究对象，开展了化学深度提纯试验研究，并考察了浸出前处理工艺对浸出效果的影响；基于不同用途对高纯石英粒度要求的差异，进一步探讨了石英粒度对化学提纯的影响。研究结果表明，在HF-HCl-HNO3混酸体系中，浸出剂与石英液固比3∶1、浸出时间6h、浸出温度60℃的条件下，得到了最好的浸出效果，高纯石英中杂质总量从400.67μg/g降低至248.87μg/g，高纯石英纯度达99.975%；试验确定了磨矿分级—色选—重选—磁选—浮选—煅烧—水淬—化学浸出工艺为该脉石英矿的最佳处理工艺；−0.42mm和−0.25mm石英砂精矿浸出后，平均粒径分别减少0.09mm和0.05mm。高纯石英砂粒度越细，提纯效果越好，化学提纯前后粒度的分析能够有效地为前期磨矿提供指导性意义；由于矿物本身存在缺陷，其中的气液包裹体较多且存在于矿物晶格中的Al、Ti杂质元素含量较高，该矿仅适合用于制备低端高纯石英砂，制备高端高纯石英砂需需寻找低气液包裹体和晶格杂质的高纯石英资源。关键词高纯石英；化学提纯；混合酸浸；脉石英前言高纯石英砂指SiO2含量大于99.9%的石英砂，具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质[1-3]。随着战略新兴产业的兴起和发展，高纯石英被广泛应用于光纤通信、太阳能光伏、航空航天、电子及半导体等现代高新技术产业[4]，是新一代信息技术、新能源、节能环保等九大战略性新兴产业的关键基础材料。不同石英原料的矿石性质差异较大，提纯潜力受矿石的化学成分、嵌布粒度特征、脉石矿物、包裹体和晶格杂质等性质的影响[5-7]，提纯后各分项杂质元素的含量要求根据所制备的高纯石英制品用途不同而各异，总体趋势是杂质元素的含量越低越好。石英中主要的杂质元素有Al、Fe、Ca、Mg、Li、Na、K、T...
