石英玻璃的硅石原料矿特征.pdfVIP

2001年第5期 中国非金属矿工业导刊 总第23期 【矿产资源】 瓣 周永·巨，李林，杨学东 o0024) (中国建筑材料科学研究院，北京1 【擅要】本文分析了当前石英玻璃原料存在的问题，指出矿物特征研究是提高石英玻璃原料质量的必要途径，并 探索了硅石矿中的水和包裹体对石英玻璃的影响。 【关键词J石英玻璃，原料t矿物特征 in orderto Abstract：Theontherawmaterial0f are thisaritcle．In problems quartzglassanalyzed of on ofSincais the rawmaCerial，the mineral。s impmvequaⅡty study property and the andbubblesOf waterinclusions．whichprOducehydroxyl quartzglass． raw K·ywnrds：quartz鲥asslmatena】I皿ine力l。sprop盯ty [中图分类号】P619．23[文献标识码】A 【文章编号】1007—9386(2001)05—0026—03 1前言 2石英玻璃硅石原料矿的杂质 石英玻璃是单一SiO．组分的特种玻璃材料。随 纯度是石英玻璃原料的重要指标，普通原料的 着科技的发展，尖端科技领域对高质量石英玻璃的 杂质含量应低于loO×10“，高档原料则低于20× 需求量不断增加。但当前石英玻璃原料的技术水平， 10“。石英晶粒中缺陷极少的硅石矿才适用于加工石 制约着我国石英玻璃的发展。 英玻璃原料，这是因为石英玻璃原料加工技术难以消 石英玻璃的传统原料矿是天然熔炼水晶。我国水 除硅石矿中的缺陷，如：晶格置换杂质离子或结构水。 晶资源避乏，且经多年的开采与使用，资源已近枯竭， 石英晶体中的微观缺陷，置换si4+的金属离子和 促使人们探索新的石英玻璃原料矿种。 微小固体包裹体，其体积是纳米级或微米级。由于石 近几十年来，人们致力于开发地壳上广泛分布 英玻璃制备工艺要求原料粉的粒度大于O．1111Ⅱ1，石英 的硅石矿物来替代石英玻璃的水晶原料矿。在20世 晶体的微观缺陷包裹于粉体内部，而通常的非金属矿 纪70年代末，美国开始探索花岗岩中的硅石代替熔 加工技术(浮选、磁选、酸浸、热氯化等)只能消除 炼水晶，到20世纪90年代，Kemmochi和sato分石英粉料的表面杂质，不能消除包裹于石英颗粒内的 别用硅石加工出可用于生产高档石英玻璃的超高纯 微观缺陷。因此石英晶粒中难消除的微观缺陷含量决 石英粉讥“。我国从20世纪80年代末开始研究石英定着石英玻璃原料纯度，在制备石英玻璃原料时，应 玻璃的硅石原料，已取得一定程度的进展口。J，现 根据硅石矿的微观缺陷有选择地分类加工。 达到替代三、四级熔炼水晶的水平，满足中、低档石 石英晶格中除了有Al”、Ti3+及平衡电荷的Li+、 英玻璃的需要，但高纯、低羟基石英玻璃原料的技术 Na+、K+等金属离子外，还有羟基(OH)“】。图l显