高纯石英（SiO2）评述（二）:晶格杂质的活化与分离技术

高纯石英著以杂质极少、纯度极高,现已广泛地应用于光纤通信、光伏、航空航天、半导体显示等高新技术产业。广泛赋存于石英晶体结构中的微量金属、非金属元素（H、Li、B、Na、Al、P、K、Ca、Fe、Ti等）因被Si-O-Si键紧密束缚而难以被常规的选矿技术分离。本文详细地阐述了高纯石英中被晶格束缚的微量元素赋存机制,并对国际上高品质石英晶体结构中的微量元素的先进分离技术进行了全面、系统地概述;基于近年来我国高纯石英基础理论研究进展,对我国高纯石英晶格杂质分离的基础理论研究提出合理化的科学建议。      

高纯石英（SiO2）评述（一）:微量、微细粒铝硅酸盐矿物的活化与分离

高纯石英著以杂质含量极少、SiO₂纯度极高,现已广泛地应用于光纤通信、光伏、航空航天、半导体显示等高新技术产业。铝硅酸盐矿物是石英矿中最典型的脉石矿物之一,主要包括钾、钠长石、云母等;以现有的常规分离工艺,难以有效、高效地去除这些顽固性的微量、微细粒的长石、云母。本文详细地阐述了高纯石英中铝硅酸盐脉石矿物分离的基本现状,对顽固性的微量、微细粒长石、云母活化与分离的前沿技术进行系统性地概述;基于近年来我国高纯石英基础理论研究进展,对高品质石英中晶体界面、内部包裹的微量、微细粒铝硅酸盐脉石矿物分离研究提出了合理化的科学建议。      

高纯石英砂原料矿中流体包裹体研究

高纯石英砂作为一种重要的非金属电子新材料,对原料中包裹体杂质元素要求较高,其中包裹体的存在对其纯度及性能有重要影响。据此,对国外某脉石英矿中包裹体采用光学显微镜、X射线衍射、等离子体原子发射光谱、显微测温和激光拉曼光谱等多项测试方法,进行了详细的研究。结果显示：矿石中SiO₂含量>99.9%,杂质元素主要为Al、碱金属元素、Fe;原料中包裹体为单相盐水溶液包裹体、两相盐水溶液包裹体和含CO₂三相包裹体,无固相包裹体。两个样品包裹体的均一温度分别为120～270℃、90～140℃,表明该矿床为中低温热液变质石英岩。原矿经过包裹体剔除、杂质元素降低后可作为高纯石英砂原料。     

溆浦高纯硅矿床石英流体包裹体研究

本文对溆浦高纯硅石矿床中的流体包裹体进行了研究，统计了石英流体包裹体的形态、类型、大小、含量及气体体积百分数。流体包裹体总体积含量介于2．1％～3．8％，粒径分布在4～32μ，以两相流体包裹体为主，气体体积百分数主要集中在10％～50％。少数三相流体包裹体中固相为碳质有机物。气相及液相成分分析表明石英流体包裹体的流体来源于地层。矿石中的水和其他杂质主要分布在石英流体包裹中，所以，要提高矿石的质量，则应该去除石英中的流体包裹体以满足高纯硅的应用。笔者认为充分细磨或加压加温爆裂以减少包裹体可作为提高高纯硅矿石质量的一种途径。     

高纯球形纳米SiO2的制备

以高纯石英为原料,采用沉淀法制备球形纳米SiO2。研究了水玻璃溶液波美度、HCl浓度、反应温度、搅拌速度对球形纳米SiO2平均粒径的影响。当水玻璃溶液波美度为10。Bé、盐酸浓度为1.0 mol/L、反应温度为80℃、搅拌速度为1300 r/min、滴定至pH值为8时,制备出初级粒径为80-90nm、粒度均匀、基本无团聚的无定形球形纳米SiO2,其DBP吸收值为2.75cm3/g,比表面积为174.01 m2/g。在1100℃高温下,对球形纳米SiO2高温处理2h,可以脱除沉淀法纳米SiO2表面的羟基,测定球形纳米SiO2粉的纯度为99.9%。     

粤北石人嶂石英脉型钨矿床流体包裹体研究—以14#脉为例

通过对石人嶂钨矿主矿脉之一的14#脉中石英包裹体进行研究,发现其类型主要为Ⅰ型(H2O-NaCl体系)及Ⅱ型(液态CO2三相CO2-H2O-NaCl体系)两类,且以Ⅰ型居多。在对Ⅰ型包裹体进行显微测温后得出,成矿流体均一温度(未校正)为183.9℃⁴13.2℃,冰点温度为-5.9℃413.2℃,冰点温度为-5.9℃^-0.2℃,计算后得出其盐度为0.35wt%-0.2℃,计算后得出其盐度为0.35wt%⁹.08wt%NaCl eqv,密度为0.529.08wt%NaCl eqv,密度为0.52⁰.95g/cm3,属于低盐度、中低密度流体,与华南热液石英脉钨矿成矿流体大致相当。另外,包裹体均一温度及盐度分布有多峰特性,推断成矿作用具有多期次的特征。孤立包裹体均一温度具有与高程负相关变化的趋势,结合邻区的He-Ar同位素研究,推断流体来源于深部,后有大气水加入。该矿脉石英流体包裹体的研究对进一步探讨矿区矿床成因具有一定的指示意义。     

TBP在离子液体中萃取U（Ⅵ）的机制:UO22+/HNO3/TBP/C4-mimTf2N的实例研究

《Solvent Extraction and Ion Exchange》2011年29卷(4)期刊登Isabelle Billard等人有关TBP在离子液体萃取U(Ⅵ)机制的论文。离子液体组成为:1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺,C4-mimTf2N。萃取剂为TBP。作者研究了TBP和HNO3初始浓度对萃取U(Ⅵ)的影响。为了深入了解萃取机制,对萃取的数据采用可见-紫外分光光度法测定。通过铀酰离子的不同分配比,用提出的化学模型描述所取得的数据。在这个模