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中国为什么一直无法突破大规模高纯石英稳定制备技术?

文章出处:未知人气:154发表时间:2018-05-14
高纯石英是制造高技术石英玻璃不可替代的矿物原料和战略新兴产业需求的稀缺类共性高增值矿物资源,我国高纯石英制备技术虽然起步较晚,但研究和开发也已近25年,至今没有突破大规模高纯石英稳定制备技术,其根本症结存在于4个方面:
  (1)由于我国尚无高品质规模性高纯石英矿石供给企业,同时对高纯石英矿物缺乏深入、系统研究,导致国产高纯石英矿产品纯度始终徘徊在99.99%(4N)水平,难于突破99.995%(4N5),产量始终徘徊在千吨级,产品质量和产量也极不稳定。
  (2)我国尚未开展高品质大型高纯石英矿的预测找矿工作,石英加工企业只能围绕“小而杂”的石英脉矿兜圈子,“矿山”开采粗放,矿石品质混杂,加工难度高,产品成本高。
  (3)我国现用高纯石英矿石属复杂的高铝碱铁型,虽可完全去除粒外矿物杂质,但欠缺去除高杂石英的专门技术和去除石英粒内杂质元素的靶向技术,并忽视粒度分布和粒形,致使产品纯度、粒度和粒形不均衡从而和石英玻璃熔制工艺匹配不良。
  (4)我国对高纯石英资源管理工程缺乏研究,国家尚未建立高纯石英资源的战略安全意识,国家政策不明晰,矿产勘查不落实,矿山管理不规范,资源开发氛围不良。
  
  关于高纯石英产业发展的几点建议
  
  国家应建立高纯石英资源的战略安全意识,建立国家-省市-企业3级资源管理体制,实施储量保障-技术经济均衡-以矿养矿的资源开发原则,对现有矿床采取“仓储式”开采方针。
  1、建立高纯石英资源的战略安全意识
  高纯石英不仅具有一般的商品经济价值,更重要的是具有保障芯片安全、光纤安全、光伏安全、高端器件安全的战略意义。一些大国、强国坚持高纯石英自主的资源战略值得借鉴,资源短缺强国坚持吸储高纯石英矿产品的国策应予反思,国家应建立高纯石英资源战略意识。
  2、建立国家主导普查、省市实施勘探、企业规范开采的3级资源管理体制
  (1)建立国家主导普查的体制大型高纯石英
  矿产资源的预测和找矿,涉及高水平地质勘查队伍的组织,巨大的资金投入以及高风险责任的担当,只有国家主导方能启动和运行。国家从高纯石英资源支撑的产业中获得巨大经济收益,从它支撑的国防和科技中获得了坚实的软-硬实力,国家主导,责无旁贷。中国大陆科学钻探工程项目把东海水晶和石英脉矿床研究推到地质科学前缘就是例证。
  (2)省市统筹本地区已有矿床的勘探
  对于目前已经开发或有待开发的矿床需省级统筹技术和财力按高纯石英矿床进行勘探,探明储量,查明开采和矿石工艺条件,为民间资本介入打下基础,国家予以监督和给予必要的技术及财力支持。
  (3)企业规范开采
  民间资本进入高纯石英矿产开发,必须依据规范进行矿山地质工作和矿床开采,省市监管,促进资源合理利用和维护矿区自然环境。民间资本按市场规则适当集中,矿山规模不宜过小,矿山寿命不能太短。国家、省市给予必要的技术及财力支持。
  
  3、实施储量保障-技术经济均衡-以矿养矿的“三管齐下”的资源开发原则
  (1)储量保障原则
  地质勘查应保证矿山企业5年的可采储量,3年的预备储量,8年后的远期储量,10年后的远景资源。
  (2)技术经济均衡原则
  技术经济评价应提供最佳高纯石英矿山开发方案,保证矿山在最安全、最环保、最经济的原则下均衡运营。
  (3)以矿养矿原则
  保证规模性开发资本注入,规模化矿山经营,真正做到“以矿养矿”。
  
  研究表明,目前我国上述3项资源开发原则失衡:
  第一,我国高纯石英地质勘查处于空白状态,水晶储量近于枯竭,现行开采的石英脉矿床储量是20世纪50~60年代的硅石储量,实际上“高纯石英储量”是缺失的。
  第二,现行高纯石英脉矿床均未按高纯石英矿床进行技术经济评价,由于下游产业急需矿石则多由制砂企业强行拉动开采,矿山就是采石场并按“石料”把“小而杂”的石英脉矿石推给制砂企业。同时,资本雄厚和技术先进的国外企业则乘隙将其中真正的高纯石英以“仓储”方式收走。
  第三,目前矿山无规模化经营,均为乡村级开采,被动走“广采薄收”的畸形化“以矿养矿”的道路,浪费资源,破坏环境。
  
  4、当前对策—“仓储式开采”
  即把“小而杂”的石英脉进行“少而精”的开发,以民营矿山为主、省市地质院队予以技术支持,适度引进矿山地质工作,针对高纯石英矿石逐条分段划块进行精细开采,把分散开采的矿石按品位和级别分别储存到一定规模(以3000t~5000t为宜)后再行出售或加工,以保证矿石质量和数量的相对稳定性。普通石英按“硅石”以市场需求情况综合开发,以有效利用资源和保护环境。
  
  高纯石英是世界稀缺、我国短缺并与芯片、光纤、光伏和高端装备制造业安全攸关的战略矿物资源,国家主导大型高品级高纯石英预测找矿和勘探是发展我国高纯石英产业的关键。
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