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Minerals：高纯石英资源与关键技术 | MDPI Seminar

已有 826 次阅读 2026-5-22 14:52 |个人分类:近期会议|系统分类:博客资讯

近年来，高纯石英在战略性新兴产业中的重要性日益凸显，但其优质资源稀缺、杂质难去除等问题仍是瓶颈。全球研究聚焦于白花岗岩型新资源、微量元素地球化学及提纯工艺优化，取得显著进展。系统总结资源类型、典型矿床、成矿机制与工艺技术，对推动我国高端石英材料自主可控具有重要科学意义与产业价值。

本次线上研讨会我们非常荣幸地邀请到中国科学技术大学杨晓勇教授担任会议主席，西南科技大学孙红娟教授、武汉理工大学任子杰教授、中国科学技术大学夏梅副研究员和合肥工业大学邓宇峰教授担任特邀嘉宾共同带来精彩的学术报告。欢迎大家积极参与！

研讨会信息

会议时间：2026年5月27日14:00-16:20

直播通道：https://9g0ug.xetlk.com/sl/147oPU

会议议程

14:00-14:10

主席致辞

杨晓勇教授

14:10-14:30

高纯石英原料矿全球分布及成矿机理

杨晓勇教授

14:30-14:50

基于原料工艺矿物学特征的高纯石英坩埚透明层微气泡形成机理

孙红娟教授

14:50-15:10

天然高纯石英原料、加工与产品技术关键

任子杰教授

15:10-15:30

高纯石英原料矿选择及提纯实验研究

夏梅副研究员

15:30-15:50

大别山地区典型脉石英矿床成因及质量评价方法研究

邓宇峰教授

15:50-16:20

提问交流环节

会议主席及主讲嘉宾

会议主席

杨晓勇教授

中国科学技术大学

博士，中国科学技术大学教授、博士生导师，长期从事能源与资源地球化学研究。现任中国地质学会矿床与岩石专业委员会委员、安徽省地质学会常务理事、安徽省古生物学会常务理事及中国稀土学会矿产勘查专业委员会副主任，并担任自然资源部高纯石英资源开发利用工程技术创新中心学术委员会委员与科技部攻关项目首席。主持国家自然科学基金重点项目及科技部重大项目等20余项。发表论文400余篇 (SCI收录300余篇)，总引用超10000次，H-index为48，入选全球前2%顶尖科学家榜单。曾获中国科学院院长奖及多项国家与省部级科技奖励，包括安徽省自然科学二等奖、中国有色金属科技进步一等奖、教育部教学成果二等奖 (团体) 等。2010年起为加拿大石油及冶金地质学会终身会员，2015年加入澳大利亚矿业与冶金学会 (AusIMM)，现任中国地质调查局沙特项目矿产顾问。

报告题目：高纯石英原料矿全球分布及成矿机理

报告简介：全球高纯石英矿床分布相对集中，主要产于美国北卡罗来纳州Spruce Pine型花岗伟晶岩，以及挪威、俄罗斯等地的变质—热液改造石英脉系统，同时在印度、巴西、津巴布韦、澳大利亚及中国 (如新疆、河南、湖北、安徽、江苏等地) 的石英岩与伟晶岩资源中亦有少量发育。其形成机制通常与高纯母岩的选择性富集、强烈热液改造、长期风化淋滤以及构造作用驱动的流体改造过程密切相关。其中，低铁、贫锂的花岗质源区为高纯石英形成提供基础物质条件，而后期多阶段去杂质与变质重结晶过程则是决定最终纯度的关键控制环节。总体而言，高纯石英的全球分布受控于“富硅源岩-低杂质背景-多期流体改造”耦合机制，其形成条件苛刻、资源稀缺性显著。

主讲嘉宾

孙红娟教授

西南科技大学

西南科技大学环境与资源学院教授、博士生导师，四川省学术与技术带头人。中国矿物岩石地球化学学会矿物材料专业委员会副主任委员、中国有色金属学会矿物功能材料专业委员会副主任委员、中国地质学会矿物学专业委员会委员、中国矿物复合材料专业委员会，中国非金属矿工业协会专家会委员，全国非金属矿产品及制品标准化及技术委员会委员。《矿物学报》等多个国内外期刊编委。获美国SME协会“青年科学家”。先后主持、主研国家自然科学基金、国家重点研发项目、省部级项目等20余项，企业合作项目30余项；获省级科技进步一等奖3项、二等奖2项，三等奖2项；授权发明专利100余项 (其中美国发明专利1项)；发表学术论文200余篇，出版专著1部。在高纯石英原料判别与提纯、蒙脱石、蛭石和石墨等层状矿物材料、典型工业固废 (石棉尾矿、粉煤灰、高炉渣、磷石膏等) 资源化评价与开发利用关键技术研究等多项研究成果经鉴定达到国内领先和国际先进水平，具有重要的理论意义和社会效益。

报告题目：基于原料工艺矿物学特征的高纯石英坩埚透明层微气泡形成机理

报告简介：高纯石英坩埚透明层中的微气泡是导致单晶硅拉制过程中断棱、降低成晶率的关键缺陷之一。为揭示其根源，从原料端出发，系统研究了天然高纯石英的工艺矿物学特征对坩埚透明层微气泡形成的影响机制。选取不同产地的典型石英砂，采用光学显微镜、激光拉曼、电感耦合等离子体质谱及流体包裹体测温等手段，表征了原料中流体包裹体)、晶格杂质、颗粒形貌及晶界特征。通过电弧熔制制备坩埚样品统计透明层微气泡的数量密度、尺寸及形态。结果表明：微气泡主要分为三种成因类型：① 继承型，原料中尺寸<10  μm的流体包裹体在熔制过程中未被完全排除，直接保留在透明层中；② 反应型，晶格羟基 (–OH) 及碳酸盐等杂质包裹体在高温下分解产生H₂O、CO₂等气体，因过饱和而均质成核；③ 机械型，颗粒间残余空气在熔融流动中被固液界面捕获。三种气泡的形成分别受控于原料的包裹体丰度、杂质热稳定性及粒度分布等工艺矿物学参数。从矿物学源头阐明了微气泡的生成机理，为高纯石英原料评价与坩埚工艺改进提供了理论依据。

任子杰教授

武汉理工大学

武汉理工大学教授、博士生导师、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，主持企业横向项目50余项。为众多企业提供非金属矿石品质评价、选矿提纯技术开发、项目可行性研究、生产线设计等方面技术服务。在国内外学术刊物发表论文80余篇，授权中国发明专利23项，国际发明专利2项，转让5项。获自然资源科学技术一等奖1项，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项等。

报告题目：天然高纯石英原料、加工与产品技术关键

报告简介：高纯石英砂是半导体、光伏、高端光学及国防领域的核心基础材料，战略地位突出，直接制约高新产业发展。高纯石英原料甄别、选矿提纯以及产品指标体系等方面技术的攻关至关重要，直接影响产业的发展。报告围绕以上三个方面，重点介绍高纯石英原料的快速高效低成本识别方法，阐述气液包裹体对品质的影响以及气液包裹体的检测方法；分析选矿提纯工艺与矿石品质适配的重要性，介绍研究团队在长石浮选、富气液包裹体浮选以及酸浸对浮选影响等方面的研究工作；详细阐述高纯石英砂全息指标体系建立的重要性以及团队的研究成果。

夏梅副研究员

中国科学技术大学

2004年9月至2008年7月，在安徽建筑大学攻读应用化学专业学士学位；2008年9月至2011年7月，在合肥工业大学化工学院获得应用化学硕士学位，导师为史成武教授；2019年9月至2023年11月，在中国科学技术大学地球和空间科学学院获得地球化学博士学位，导师为杨晓勇教授；2023年12月至今，在中国科学技术大学地球和空间科学学院从事博士后研究并担任特任副研究员，合作导师为杨晓勇教授。研究方向主要聚焦于高纯石英的成矿机理与提纯实验研究，已发表SCI论文8篇，并参与了大量国内高纯石英选矿实验，累计处理选矿样品超过100件，具备丰富的高纯石英原料矿鉴别能力及提纯工艺优化技术。

报告题目：高纯石英原料矿选择及提纯实验研究

报告简介：

高纯石英具有耐高温、化学性质稳定、强度高、透光率高等优异的物理化学特性，广泛应用于半导体、光伏、光纤通信等领域，是新一代信息技术、新能源等战略性新兴产业的关键基础材料。目前高纯石英潜在优质原料矿石主要为花岗伟晶岩和脉石英。优质花岗伟晶岩型高纯石英原料矿石手标本中石英矿物呈现无色透明至半透明，表面干净，晶粒完整，矿物组成通常为石英、长石、白云母等，黑云母等暗色矿物含量极少，基本不见锂辉石、独居石等稀有金属矿物和电气石、萤石等含挥发分矿物；优质脉石英型高纯石英原料矿石手标本中石英矿物呈现无色透明至半透明块状，肉眼观察无杂质矿物，矿物组成简单，结晶粒度好，晶粒呈鱼籽状聚集。

进一步对优质高纯石英原料矿石开展提纯实验研究，包括煅烧、水淬、破碎、筛分、重选、磁选、浮选、酸洗和氯化实验，对各个工序的工艺参数、工艺流程等进行优化，以最大限度去除石英中的包裹体、共生矿物和晶格杂质元素，以获得高纯石英砂。

邓宇峰教授

合肥工业大学

合肥工业大学资源与环境工程学院教授、博士生导师。主要从事镁铁-超镁铁岩及其相关的岩浆铜镍矿床、高纯石英原料成因及质量评价等方向的研究。主持国家自然科学基金3项，国家重点研发计划重点专项专题项目1项，自然资源部深地国家科技重大专项专题项目1项。主持高纯石英相关的中国建筑材料工业地质勘查中心揭榜挂帅课题项目1项，参与大别山地区高纯石英公益性地质工作项目1项。第一作者或通讯作者发表学术论文30余篇，其中SCI论文17篇；获批国家发明专利2项，获省级教学成果奖3项。

报告题目：大别山地区典型脉石英矿床成因及质量评价方法研究

报告简介：通过对比大别山地区典型高纯石英原料矿床中不同质量等级的脉石英，从手标本、显微镜下、流体包裹体、杂质元素含量及赋存状态等特征，建立了大别山地区高纯石英原料的质量评价标准。部分矿点样品提纯后SiO₂的含量最高可达99.9971%，提纯结果与质量评价方法得出的结论吻合。石英出现颜色越明亮，透明度越高，颗粒大小分布均匀，流体包裹体数量越少且相对较大，杂质元素含量越低等一系列特征，则该类脉石英成为优质高纯石英原料的概率越大。重结晶石英以及脉体核部石英的杂质元素含量普遍较低，需重点关注。