
2025年10月19-20日(18日报到),由弘燊石英产业大会组织的“2025第五届江苏国际石英产业大会/2025国际硅基材料展览会”将在江苏南京空港国际博览中心(南京市溧水区润淮大道99号)召开,届时武汉理工大学任子杰教授,将分享《天然高纯石英砂产业化加工技术研究》主题报告。
嘉宾介绍
任子杰,教授,博士生导师,武汉理工大学资环学院矿物加工与材料系系主任,新加坡国立大学访问学者,矿物资源加工与环境湖北省重点实验室副主任。兼任北海合浦硅材料产业技术研究中心副主任,中国非金属矿专家委员会委员等。
主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目6项,主持企业合作项目40余项,在国内外学术刊物发表论文80余篇,其中SCI/EI检索论文近30篇,授权中国发明专利15项,国际发明专利1项,转让5项。获中国有色金属工业科技一等奖1项,非金属矿科技一等奖2项、二等奖1项。
展开剩余80%目前,我国高纯石英砂产业化加工技术已取得长足进步,但在顶级纯度(尤其是半导体级)和稳定性方面,与国外顶尖产品仍有差距,部分高端产品仍需进口。
高纯石英砂的加工始于原料的精选。并非所有石英矿都适用,通常优选天然水晶、脉石英或花岗伟晶岩等二氧化硅含量高、杂质种类和含量相对较低的矿石。原料进入加工程序后,首先要经过破碎和研磨,将矿石破碎至合适的粒度(例如0.05-1毫米或50-200目),以便后续的杂质分离操作。
初步破碎后,需要进行擦洗和脱泥。 借助机械外力和砂粒间的磨剥力,有效去除石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物。 则会采用超声波辅助剥离(20-40kHz高频震荡)来增强去附着力。物理分选是去除杂质的关键阶段:
磁选:利用石英(反磁性)与含铁、钛等杂质(顺磁性)的磁性差异,在强磁场(立环高梯度磁选机背景磁场强度可达1.8T)中分离这些磁性杂质,是去除铁杂质的关键步骤。 浮选:主要用于分离与石英共生的长石、云母等铝硅酸盐矿物。通过添加捕收剂(如十二胺、十二烷基磺酸钠),改变目标矿物表面的疏水性,使其附着在气泡上浮选分离。有时会采用反浮选(捕收杂质)与正浮选(捕收石英)相结合的工艺。化学深度提纯与热处理
经过物理分选,石英砂纯度已有提升,但要达到高纯或电子级标准,还需化学深度提纯和热处理,以去除以包裹体形式存在或镶嵌于颗粒中乃至晶格中的微量杂质。
酸浸处理:这是最常用且高效的化学提纯方法。利用SiO₂几乎不溶于除氢氟酸外所有酸的特性,用混合酸(如HF-HCl-H₂SO₄-HNO₃)溶液浸泡石英砂,有效溶解剔除铁、铝、钙、镁等金属杂质。 指出混合酸产生的 “协同效应” 较单酸更有效。酸浓度、温度、时间和搅拌程度都需精确控制。 化学提纯系统:产业化生产中,酸洗常在耐腐蚀的搪瓷反应釜(容积可达20m³,耐HF浓度≥40%)中进行。为提升效率,会引入微波辅助加热等强化手段。对于晶格中难以通过常规酸洗去除的杂质(如碱金属),热处理尤为重要:
氯化焙烧:在高温下通入氯气(Cl₂)或氯化氢(HCl)等氯化剂,使某些金属杂质转化为沸点较低的氯化物而挥发去除。这对于去除锂、钠、钾等碱金属元素效果显著。 高温爆裂:利用高温焙烧或微波加热使石英晶体内部的气液包裹体气化膨胀,再经水淬(急冷)使其瞬时爆裂,从而打开杂质通道,便于后续酸洗深入作用。2025第五届江苏国际石英产业大会暨硅基材料产业展览会
时间:2025年10月19-20日(18日报到)
地点:南京空港国际博览中心(南京市溧水区润淮大道99号)
硅基材料作为电子信息、新能源、半导体等战略性新兴产业不可或缺的关键核心材料,随着这些下游产业的不断发展,对硅基材料的需求也将持续增长,为推动硅基新材料产业的快速发展,特于2025年10月19-20日(10月18日报到)地点:南京空港国际博览中心(南京市溧水区润淮大道99号)举办“2025第五届江苏国际石英产业大会/2025国际硅基材料产业展览会”
大会以“聚势赋能 创新驱动”为主题,集中展示硅基材料产业上下游装备与技术企业, 同期活动:2025全国固态电池与硅碳负极材料大会/2025江苏国际硅基陶瓷材料产业展览会
展示范围:
一、石英及石英材料产业展
1、石英原矿:石英岩、石英砂岩、天然石英砂、粉石英、脉石英、花岗伟晶岩、水晶。
2、石英砂粉:铸造砂、压裂砂、超白低铁砂、板材用石英砂、彩色石英砂、光伏及电子级高纯石英砂、合成石英砂、电子级硅微粉、球形硅微粉等。
3、石英玻璃材料及制品:石英管、石英棒、石英锭、石英纤维、石英坩埚、石英舟、高精度石英玻璃基片、石英槽、石英支架、石英瓶、石英环、石英法兰、石英钟罩等。
4、先进生产装备及检测仪器:磁选设备、光电色选设备、酸洗设备、粉碎分级设备、分散研磨设备、分离过滤设备、热处理装备、粒度仪等。
二、硅基负极材料产业展
展览范围:
1、原材料:石墨、二氧化硅、硅合金、碳源气、锂盐、无机溶剂、助剂等。
2、硅基负极材料:碳包覆氧化亚硅、纳米硅碳、硅纳米线、无定型硅合金、单负极晶态硅、复合负极硅等。
3、先进生产装备及检测仪器:化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、球磨机、压片机、辊压机、挤出机、管式炉、推板炉、辊道炉等。
三、碳化硅氮化硅粉体制品材料产业展
展览范围:
1、原料:硅石、硅砂、石油焦、炭黑、高纯碳粉、高纯硅粉、SiCl4、SiH4、SiHCl3等。
2、原块及微粉:碳化硅原块、碳化硅微粉、氮化硅微粉、碳化硅磨料、碳化硅/氮化硅超细粉体、高纯碳化硅微粉、碳化硅/氮化硅陶瓷粉等。
3、制品:碳化硅晶圆(衬底)、轴承、陶瓷基板、天线罩、半导体设备精密部件、生物医学材料、研磨球、手表外壳、防弹衬板、防弹片、耐磨衬板、碳化硅横梁/辊棒、热辐射保护管、燃烧嘴、坩埚、阀门、管道、分级轮、陶瓷刀具、磨料磨具、砂轮等。
4、先进生产装备及仪器:电阻炉、陶瓷烧结炉、砂磨机、喷雾干燥设备、长晶炉、粒度仪、制氮机、粒度仪等。
四、晶体硅产业展
展览范围:
1、原料:工业硅、高纯硅
2、制品:多晶硅、单晶硅、硅片、晶圆
五、有机硅产业展
展览范围:硅胶、硅树脂、硅凝胶、硅油、硅烷偶联剂
大会热诚欢迎国内硅基材料业界专家学者、企业代表、技术人员积极参会。
会务联系人:丁善书
发布于:天津市盛多网提示:文章来自网络,不代表本站观点。