中国超白玻璃用低铁石英砂的矿物材料学特征

王哲皓; 汤建; 汪灵; 陈志刚; 李文兰

成都理工大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (1) : 141 -151.

王哲皓, 汤建, 汪灵, 陈志刚, 李文兰

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摘要

低铁石英砂需求量巨大，是对中国光伏产业高质量发展具有重要作用的一类石英原材料产品。以中国超白玻璃大型企业生产使用的全国不同产地的低铁石英砂为研究对象，采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜-能谱仪和体视镜等现代分析测试技术，系统地研究它们的矿物材料学特征，其中包括化学成分、矿物组成、吸附水含量、粒度分布、显微形貌以及pH值与酸残留等。结果表明：（1）符合超白玻璃企业标准要求的低铁石英砂，其矿物成分全部为石英，吸附水含量≤6%，粒度集中在-40～+140目（-0.425～+0.106 mm），化学成分为w（SiO₂）≥99.82%、w（Al₂O₃）≤0.234%、 w（Fe）≤88.659×10^-6、 w（Ti）≤185.292×10^-6、 w（Cr）≤0.792×10^-6、 w（Ni）≤0.116×10^-6;（2）在矿砂和海砂2种样品中，海砂的化学指标明显优于矿砂，因为海砂样品痕量杂质元素总量为325.115×10^-6，明显低于矿砂样品(≥401.477×10^-6)，尤其是w（Fe）、w（Ti）最低，分别为44.045×10^-6和31.910×10^-6;（3）酸洗砂残留的氯离子对超白玻璃生产工艺和产品质量都有明显不利的影响，应将残留的酸和氯离子清洗干净，使产品酸碱度pH值达到中性的要求，并作为质量检测和技术指标的重要内容之一；（4）根据低铁石英砂Fe、Ti的质量要求与实际含量，为了准确测试痕量杂质元素含量，建议采用低检出限的电感耦合等离子体发射光谱仪检测分析方法。