我国能用于生产高纯石英砂的矿源很多,优质石英管但是由于加工处理手段落后以及缺少石英玻璃原料矿相关的矿物学及地质成因等地球科学方面的基础研究,产品不能达到高纯石英原料的要求。目前我国石英玻璃采用的中低档高纯石英砂大部分是从水晶中制取的。水晶在我国的储量有限,价格昂贵,质地不均匀,昆明石英管有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉,导致由水晶中生产的超纯石英砂批量小,质量也不稳定。
高纯石英砂作为大规模及超大规模集成电路、光纤、激光、航天、军事中的基础材料,石英管价格其需求量越来越大,已经成为国民经济的战略性产品。未来的高纯石英砂的发展,需要优先进行优良石英资源的探查,尽快进行高纯石英砂制备技术的深入研究,打破外国垄断,形成自己具有独立知识产权的技术。优质石英管结合化学、物理、机械化学、电磁(波)化学等专业知识,研究高纯石英砂的提纯技术是今后重要的发展方向。化学合成可以制备纯度较高的石英砂及球形石英砂,也是今后的研究的方向。
优质石英管重选是根据矿物重力的不同对矿物进行筛选。矿物颗粒由于密度的不同在介质中受流体力和机械力的影响不同,产生松散的分层,从而矿石颗粒被分离。磁选是将石英砂中的磁性杂质矿物和颗粒分离出来。石英砂中的石英是反磁性物质,在磁场中不能被磁化,而其中含Fe、Ti的杂质大多是顺磁性物质,可以被磁化,从而通过磁选可以除去含Fe、Ti的杂质,石英管价格获得很高的石英砂含量。磁选通常采用的设备是湿式强磁选机和高梯度磁选机。
在石英砂绿色生产发展方面,石英管价格为满足环保要求,可在高纯石英砂制备新技术方面试验论证高温真空处理技术、氯化煅烧技术以及浮选和中性浮选新药剂新技术。另外,在石英砂除铁方面,目前磁选除铁设备向大型化和高磁场化发展;优质石英管更加趋向精细化、自动化。其中重磁拉(内筒式)磁选机分选以及具有自动疏通功能的斜长孔给料装置是关键。
优质石英管做好的产品,当然要选择好的原料。那么,什么是好的原料呢?这是个实践出真知的问题。做的矿石和样品多了,经验、渠道和后续工艺流程都对矿石的选择有参考作用。石英经过高温煅烧,再落入水中急冷。昆明石英管也有的业内厂家将这一步骤放到后续工艺,原理相似。调整好煅烧温度和时间,需要兼顾效果和成本这两方面的考虑。将块状石英进一步破碎,再通过筛分得到目标粒度的石英砂。不同用途(如石英坩埚、石英管、石英砣等)对应的石英砂粒度有所不同。