中國粉體網訊 2024年5月24日，由中國粉體網主辦的“第四屆全國板材用石英砂供需洽談會”在山東臨沂華盛江泉城大酒店隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。
本期為您分享的是中國粉體網對湖南工業大學侯清麟教授的專訪。
高純石英砂一般是指二氧化硅含量高于99.9%的石英砂，是由天然水晶、石英砂巖、脈石英、花崗巖石英等經過精選和加工提純而成。高純石英砂具有極好的化學物理穩定性、高絕緣耐壓能力和極低的熱膨脹系數，被廣泛應用于新一代信息技術、半導體集成電路、新材料產業、節能環保產業等戰略性新興產業。
石英礦在生長過程中，部分液體和氣體在石英晶體內部被包裹起來，稱其為氣液包裹體，一般氣液包裹體都是由氣相和液相及少量固相雜質所組成的三相體，主要包含H2O、CO2、H2、O2、N2、CH4、CO及NaCl、云母、長石等。在包裹體中的液相占整體的比例稱為填充度。通常填充度大于60%被稱為液體包裹體，填充度小于60%為氣液包裹體。
氣液包裹體和晶格內部類質同象雜質是主要的雜質來源，而這些雜質是制約高純石英產品制備與應用的關鍵性因素。
來自湖南工業大學的侯清麟教授，對高純石英砂氣液包裹體去除方面，研究頗深、成果頗豐。
采訪開始，侯教授介紹了他在高純石英砂中氣液包裹體去除技術方面的成果。他告知粉體網記者，他是全國乃至全世界用微波技術去除氣液包裹體的第一人。這個研究已在2018年前取得絕對性成功。得到了邱冠周院士為組長的科研評價肯定，被鑒定為國際領先水平。但由于這幾年方方面面的原因在產業化應用上還存在距離，目前侯教授團隊致力工程化推廣，同時希望有志者立即攜手，共創未來。
侯教授就使用微波剔除高純石英砂中氣液包裹體目前存在的問題進行了分析，由于2015年以后，他在各個有關會議被邀請作報告，簡單介紹微波原理，尤其是剔除氣液包裹體效果，然下游某些企業依賴支離破碎的初淺認知進行微波剔除高純石英砂中氣液包裹體無序應用，其結果不言而喻，加上少數一知半解的所謂專家誤導，導致目前該項技術應用扭曲，劣幣驅除良幣現象嚴重。期待有關方面正確引導。
侯教授認為，采用微波去除氣液包裹體這些年來存在的突出問題還有就是企業懷疑的同時不舍得投入。
侯教授要求粉體網記者，對某些專家把他的研究成果掛在俄羅斯專家名下，希望粉體網媒體們好好宣傳，引入正道。還有少數專家對研究無氟無硝工藝才幾個小時后就能寫出論文且在半個月左右發表，對這種行為深感無奈。
此外，侯教授表示深感愧對這個行業，因為很多所謂的專家，利用他精心研究的這項微波技術憑心情任意發揮想象，在一知半解下，把一些企業帶進溝里。
侯教授信心滿滿地表示：“在石英砂去除氣液包裹體方面，我是第一家，我將一如既往的要把這個項目做落地。同時在國產礦純化方面應用努力。”
侯教授在談到這個問題時最后對記者表示，關于微波技術應用存在的誤區，擬在下次粉體網平臺上演講，將原原本本進行闡述。
在研究完微波技術剔除氣液包裹體項目后，侯教授他們在科研方面并沒有在一個地方停滯不前。從2017年開始又對高純石英砂的生產工藝改進、除雜介質、微波替代馬弗爐、微波實現馬弗爐與微波雙重功能、用制備高純石英砂的篩余料制備硅微粉等進行研究，均取得成效。同時自己將已取得的新技術用于國產礦純化制備3N以上的高純石英砂方面也有好的研究成果。
國產石英礦，我國國產礦資源總量大，分布廣泛，但總體品質相對較低，礦物雜質成分復雜，氣液包裹體含量大，導致國產礦加工難度與成本趨高。目前國內大多企業只用國產礦簡單加工便以低價出售，造成嚴重的資源浪費。
在板材砂方面，侯教授也有自己的獨特見解。他表示，由于在微波去除氣液包裹體方面取得一些發現，致使很多企業也找他做板材砂的制備研究。板材砂在提高到3N-4N后，應用更廣泛，價值成倍增長。比如用新的純化技術將國產礦制備成稍低檔拉管、液晶基板砂等，前景廣泛。在逐漸深入了解的過程中，他有兩個想法，一是能用新技術提高板材砂質量品質，二是能否通過其團隊技術把原只能制備的板材砂礦提高到3N以上高純石英，使資源得到更加合理應用，為該行業做出更大貢獻。
比如在板材砂酸洗處理過程中，侯教授團隊在酸介質應用無氟無硝法。用一些污染較少的酸，替代氫氟酸，在環保方面做出貢獻。目前，侯教授團隊微波無氟無硝法研究成效顯著，除雜效果較之無機強酸有微小差距，需要進一步進行實驗獲取更優工藝參數。
此外，該團隊盡可能在經濟成本方面去減少企業壓力，用微波爐替代的煅燒爐等，使流程縮短，降低固定成本和生產成本。
侯教授表示，用微波來制備板材砂，會減少破碎過程的粉塵污染。目前，有的企業用馬弗爐煅燒礦，馬弗爐溫度達到1000多度，會增大電費成本，換成微波后，全封閉在微波爐內，電能通過微波轉化為勢能進而轉為化學能使分子摩擦升溫破除氣液包裹體而剔除，降低成本，減少馬弗爐高溫環境對工人造成的傷害。
侯教授表示，剔除石英硅礦中金屬和氣液包裹體雜質制備超純石英砂一攬子新研究技術，已有企業準備落地，他們相信，必將取得令人滿意的結果。
（中國粉體網編輯整理/星耀）
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