①課題來源與背景;
本項目屬于高純石英砂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,高純石英砂作為一種新型無機非金屬材料,廣泛應用于半導體、芯片、集成電路、光纖等核心材料的制備,是高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的基礎材料之一,在國防軍工、航空航天、電子信息等領(lǐng)域具有舉足輕重的作用。我國政府在“十四五”規(guī)劃中強調(diào)了資源高效利用、綠色發(fā)展和清潔能源的推廣,推動石英砂等非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)與深加工。高純石英的加工工序是指除去石英原礦中伴生脈石、包裹體雜質(zhì)及晶體結(jié)構(gòu)雜質(zhì)的作業(yè)過程,通常包括煅燒、水淬、磨礦、分級、水洗脫泥、擦洗、電選、磁選、浮選、酸浸、堿浸、高溫(氣氛)培燒等工序。但是,目前加工過程中存在破碎時存在易堵塞、效果差、砂石分離過程中篩分結(jié)構(gòu)篩分效果較差和現(xiàn)有多數(shù)石英除雜裝置存在除雜方式單一和浪費水資源等亟待解決的問題。公司開展高純石英砂高效節(jié)能環(huán)保制備技術(shù)研究與應用,來提高選別提純工藝,提升加工工藝的智能化和綠色化水平,形成原料適用性更廣、生產(chǎn)穩(wěn)定性更高的提純工藝,從而達到更加廣泛地利用普通石英原礦的目的。
②技術(shù)原理及性能指標;
(1)技術(shù)原理
石英砂的提純主要是除去其中少量或微量雜質(zhì),獲得高純石英砂。氧化鐵和氧化鋁是石英砂中的主要有害物質(zhì),因此對鐵和鋁的有效去除可以顯著體現(xiàn)石英砂提純和工藝的技術(shù)進步。常用的工藝有擦洗、重選、磁選、浮選、酸浸等。
(2)高純石英砂的主要性能指標有
1.化學成分:Si02含量應大于99.99%,并且應確保其他雜質(zhì)元素含量極低;
2.顆粒度:顆粒應均勻,無明顯的顆粒大小差異;
3.粒度分布:應符合產(chǎn)品使用要求的粒度分布范圍;
4.溫度穩(wěn)定性:能夠在高溫下保持穩(wěn)定的物理化學性能。。
③技術(shù)的創(chuàng)造性與先進性;
1、項目率先通過使用、凈化水箱、清潔輥和安裝檢修門的結(jié)構(gòu)組合,解決了現(xiàn)有多數(shù)石英除雜裝置除雜方式單一和缺少水資源循環(huán)利用裝置的問題,具有較高的實用價值(發(fā)明專利名稱:高純石英材料生產(chǎn)用除雜裝置,有查新報告相佐證)。
2、在原料破碎過程中,首創(chuàng)電磁破碎技術(shù),并配合破碎錘對破碎箱內(nèi)壁附著的原料雜質(zhì)進行清掃去除,適應性強,穩(wěn)定性好,有效地提高原料的回收效率和回收效果,操作簡單,控制精準高效(發(fā)明專利名稱:一種機制砂生產(chǎn)用破碎設備,有查新報告相佐證)。
3、項目率先利用篩網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)使物料進行離心運動的同時實現(xiàn)物料的高頻次的往復滾動的原理,提高物料的篩分效果,實現(xiàn)對大體積物料的清理,提高工作效率。(發(fā)明專利名稱:機制砂生產(chǎn)用砂石分離設備,有查新報告相佐證)。
④技術(shù)的成熟程度,適用范圍和安全性;
本項目所使用的高效節(jié)能環(huán)保制備技術(shù),適用性更廣、生產(chǎn)穩(wěn)定性更高,經(jīng)過反復研究與優(yōu)化,項目技術(shù)已達到成本最小化且收益最大化。
⑤應用情況;
本項目成果通過綜合利用各種物理化學手段,可制備出高純度、粒度分布可控的超高純石英砂產(chǎn)品,解決了加工成本高,純石英產(chǎn)品的比例極低,導致高純石英產(chǎn)業(yè)鏈上游原料礦自主供應嚴重不足,無法滿足國內(nèi)快速增長的高純石英砂需求的問題,提升了選礦、提純、深加工等工藝的智能化和綠色化程度,形成了原料適用性更廣、生產(chǎn)穩(wěn)定性更高的加工工藝。從而推動了我國高端石英砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。加工的產(chǎn)品已應用于全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)的200家光伏、電子信息等公司,符合國家的“雙碳”戰(zhàn)略,節(jié)能減排,具有很高的環(huán)境效益,取得較好的經(jīng)濟、社會效益,應用前景廣闊。
1.王廣彬 2.涂保印 3.孔川 4.陳富生 5.常暢 6.李玉保 7.鄭立喜 8.李明佳
|
評價單位: |
中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會 |
報告編號: |
中電節(jié)評字【2024】第CG018號 |
評價日期: |
2024-12-17 |
|
組織單位: |
中國電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會 |
項目負責: |
李玉保 |
成果管理: |
19137791399 |
1. 提供的資料基本齊全,符合評價要求。
2. 該項目的關(guān)鍵技術(shù)及主要創(chuàng)新點:
(1)針對石英除雜方式單一、水資源循環(huán)利用裝置缺少的問題,項目率先采用凈化水箱、清潔輥和安裝檢修門的結(jié)構(gòu)組合,研制了高純石英材料生產(chǎn)用裝置,提高了除雜和節(jié)水效果,具有較高的實用價值。
(2)針對破碎過程中原料的回收效率低、效果差的問題,首創(chuàng)了電磁破碎技術(shù),并使用智能化系統(tǒng)進行破碎箱內(nèi)壁雜質(zhì)清掃,有效地提高了原料的綜合利用率,操作簡單,控制精準高效。
(3)針對物料篩分效果差、效率低的問題,率先研制了物料進行離心運動和高頻次往復滾動的砂石分離設備,實現(xiàn)了對大體積物料的清理,提升了物料的篩分效果,提高了工作效率。
3. 該項目技術(shù)已獲得多項國家發(fā)明專利與實用新型專利,具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
4.利用該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品已在多家單位使用,取得較好的經(jīng)濟社會效益,市場前景廣闊。
評價委員會認為該項目技術(shù)達到國內(nèi)先進水平,一致同意通過科技成果評價。
姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
許國祿 |
工信部經(jīng)濟運行局 |
正高 | |
張序國 |
科技部火炬中心 |
正高 | |
李建武 |
北京理工大學前沿技術(shù)研究院 |
正高 | |
洪晟 |
北京航空航天大學大數(shù)據(jù)與智能安全研究所 |
正高 | |
趙謖玲 |
北京交通大學教育部重點實驗室 |
正高 | |
楊占紅 |
中國環(huán)境科學研究院 |
正高 | |
張青 |
中國信通院 |
副高 | |