中國粉體網(wǎng)訊 由中國粉體網(wǎng)主辦的“2025國際硅材料產(chǎn)業(yè)展覽會”于4月23-25日在南京國際博覽中心成功舉辦。展會期間，我們邀請到武漢理工大學張凌燕教授做客“對話”欄目，暢談高純石英研究的心得體會與技術(shù)發(fā)展趨勢。
中國粉體網(wǎng)：張教授，30年前您已開始研究高純石英，對您而言，這么多年研究石英的最大心得或收獲是什么？
張凌燕教授：石英資源中高純石英產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，它經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展，特別是近五年出現(xiàn)了井噴式的爆發(fā)性增長，至2024年又進入新一輪行業(yè)洗牌調(diào)整期。作為一名技術(shù)開發(fā)研究者見證了行業(yè)的發(fā)展，在過程中也伴隨了研究手段的不斷進步，體會到技術(shù)進步給研究帶來的便捷、高效、準確，特別是微量雜質(zhì)元素的精確檢測、氣液包裹體的判定檢測技術(shù)手段等得到飛躍式的提高，如ICP-MS、高精度光學顯微識別技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計算法手段結(jié)合等都為高純石英的檢測提供了有利的武器，研究手段的進步同時也促進了行業(yè)的進步。
作為研究者也是一名宣傳者，我的另一個重要的體會是，石英礦石種類多達7種甚至每種類型還細分更多小類，并不是都可以精選提純達到高純的目標，因此需要研究者嚴格秉持科學態(tài)度對待每一個研究項目，對待每一處石英資源，不放過每一處優(yōu)質(zhì)資源，不錯用低質(zhì)資源，做好行業(yè)和企業(yè)的宣傳者和技術(shù)解釋者，也是對行業(yè)、企業(yè)、投資者的責任所在。
中國粉體網(wǎng)：近一二十年，石英這種非金屬礦產(chǎn)的應(yīng)用市場隨著我國光伏、半導體等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也經(jīng)歷了起起伏伏，這種動蕩的變化對您有什么影響嗎？
張凌燕教授：石英產(chǎn)業(yè)與其他很多行業(yè)相似，同樣也受大環(huán)境影響，但行業(yè)的細分市場也是差異很大，如光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能嚴重過剩、市場萎靡不振，半導體行業(yè)技術(shù)門檻更高、對石英原料技術(shù)指標要求更高，因此市場一直處于較旺盛狀態(tài)，其中優(yōu)質(zhì)的石英原礦資源國內(nèi)有限且大量依賴國外供應(yīng)，在這樣的背景下，我認為作為技術(shù)開發(fā)研究者需要做好兩件事，一是自身緊密跟蹤行業(yè)發(fā)展的方向，正確把握前沿技術(shù)，為行業(yè)或企業(yè)提供市場預警建議或投資方向，提出正確可靠的進入依據(jù)，如2023-2024年在研究工作基礎(chǔ)上曾建議2家企業(yè)慎重介入高純石英產(chǎn)業(yè)；二是深入開展以國內(nèi)石英資源為基礎(chǔ)的石英礦石的研發(fā)工作，針對原礦自身特點深刻認識資源，進行針對性開發(fā)，幫助企業(yè)技術(shù)進步，目前正協(xié)助湖北潘達爾硅基新材開展高品質(zhì)硅微粉的技術(shù)研發(fā)升級工作。
中國粉體網(wǎng)：石英巖這類礦石既可以做玻璃的原料，也可以做硅微粉的原料，甚至可以做高純石英砂的原料，如果是面對一家想做石英巖礦石深加工的企業(yè)，您會重點從哪些方面去指導企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)？
張凌燕教授：石英巖只是7大類石英資源中的一種，其中的伴生礦物組成、硅含量、鐵鋁鈣鎂鉀鈉等雜質(zhì)組分含量差異大，包裹體多少、存在形式也不同，選礦提純加工工藝變化大，如單一重選-磁選工藝、重選-磁選-酸洗工藝、還有浮選介入等，甚至高純石英提純中的焙燒-爆裂-浮選-酸洗、氯化焙燒等工藝的應(yīng)用，導致其技術(shù)指標和應(yīng)用場景完全不同，作為產(chǎn)品開發(fā)最重要的一點是，深刻認識和理解礦石，開展針對性研究，開發(fā)適合該礦石資源的產(chǎn)品。例如，湖北谷城的石英礦石是一種深海沉積（又稱化學沉積）的礦石，除行業(yè)公認是冶煉工業(yè)硅最優(yōu)質(zhì)的原料外，事實上也是制備優(yōu)質(zhì)中高端硅微粉的優(yōu)質(zhì)礦石，湖北潘達爾硅基新材已穩(wěn)步推出干法硅微粉，濕法窄級別高端微粉技術(shù)也在積極研發(fā)中。
中國粉體網(wǎng)：除了石英，您近些年對石墨礦也做了大量的研究工作。這些非金屬礦的選礦提純，在工藝和裝備方面是相通的嗎？非金屬礦的加工與應(yīng)用技術(shù)有哪些發(fā)展趨勢？
張凌燕教授：除石英外，另一個戰(zhàn)略礦產(chǎn)礦種石墨也是武漢理工大學戰(zhàn)略關(guān)鍵非金屬礦研發(fā)團隊的重要研究領(lǐng)域，它采用的加工工藝依然是浮選-化學提純（或高溫提純），以及其他加工工藝，包括球形化、酸化、氧化插層、膨脹等，與石英的加工工藝比較，共同的是都需要選礦富集，需要進一步提純，如作鋰電池的負極材料石墨達到碳含量99.95%以上，石英用于坩堝或拉管等原料硅含量要達到99.995%以上，它們在傳統(tǒng)的選礦階段裝備有很多相似之處，又各自有不同要求，但選礦的基本原理是相通的。
總之，非金屬礦選礦及深加工與應(yīng)用技術(shù)未來的發(fā)展方向應(yīng)該是，選礦工藝及其技術(shù)精細化，產(chǎn)品適應(yīng)市場的細分化；工藝裝備大型化、節(jié)能高效化、工藝控制智能化；與工藝配置的指標監(jiān)測檢測技術(shù)的在線化、智能化；加工過程的清潔化、產(chǎn)生的固廢利用高值化等。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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