地球科学与环境学报
地毬科學與環境學報
지구과학여배경학보
JOURNAL OF EARTH SCIENCES AND ENVIRONMENT
2010年
1期
73-80
,共8页
O B Beiseyev%李有柱%A O Beiseyev%A M Zayed
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石英%硅%太阳能%哈萨克斯坦%埃及
石英%硅%太暘能%哈薩剋斯坦%埃及
석영%규%태양능%합살극사탄%애급
quartz%silicon%solar energy%Kazakhstan%Egypt
人类开发应用石英具有悠久的历史:早在石器时代,人类就曾将石英作为装饰品、工具、法器、武器、日用品等应用;在工业时代,石英主要作为玻璃原料及冶金熔剂使用;当代,石英广泛应用于许多工业和高科技领域.近年来,石英作为可再生能源及其它高科技领域用的材料,特别是以石英为原料制备多晶硅及单晶硅作为微电子学材料及太阳能利用材料方面展示了广阔的前景.但这个领域对石英纯度的要求很高,通过传统的提纯和晶体生长技术将石英转化为硅很不经济,因为传统方法大量使用氯、氯化氢及四氯化硅对环境有负面影响.而开发闭路循环技术系统或使用高纯度石英原料是解决这个问题的重要途径,前者取决于化学冶金技术水平,而后者则取决于矿产地质.因此,高纯度石英的找矿评价及工业硅的提纯是大力发展太阳能产业的重要途径.目前,以石英为原料进行高纯半导体材料和微电子材料等的合成在有些国家已经大规模工业化,并形成产业,如太阳能产业和高科技工业.据预测,在2010至2012年间,高纯石英原料将会短缺且竞争激烈.根据发达国家的实践经验,在哈萨克斯坦建立用于太阳能和其它高科技工业的高纯石英基地具有重要的理论和现实意义.哈萨克斯坦高纯石英资源丰富,在哈萨克斯坦中部,变质成因的石英脉及交代型的石英岩很普通,在东部、中部、南部和西部,石英结晶花岗岩则很多,水晶矿床则主要集中在哈萨克斯坦的西南地区,花岗岩侵入体的水晶矿以及粒状石英脉几乎在哈萨克斯坦到处都有分布,结晶花岗岩则分布在哈萨克斯坦北部和南部地区,但是该国针对高纯石英的工业化研究与应用则很少.埃及的石英原料也很丰富,主要矿床位于该国中部和东南部地区,工业化研究与应用也很少.建议这两个国家将高纯石英原料作为太阳能产业及其它高科技产业发展的重点研究领域.
人類開髮應用石英具有悠久的歷史:早在石器時代,人類就曾將石英作為裝飾品、工具、法器、武器、日用品等應用;在工業時代,石英主要作為玻璃原料及冶金鎔劑使用;噹代,石英廣汎應用于許多工業和高科技領域.近年來,石英作為可再生能源及其它高科技領域用的材料,特彆是以石英為原料製備多晶硅及單晶硅作為微電子學材料及太暘能利用材料方麵展示瞭廣闊的前景.但這箇領域對石英純度的要求很高,通過傳統的提純和晶體生長技術將石英轉化為硅很不經濟,因為傳統方法大量使用氯、氯化氫及四氯化硅對環境有負麵影響.而開髮閉路循環技術繫統或使用高純度石英原料是解決這箇問題的重要途徑,前者取決于化學冶金技術水平,而後者則取決于礦產地質.因此,高純度石英的找礦評價及工業硅的提純是大力髮展太暘能產業的重要途徑.目前,以石英為原料進行高純半導體材料和微電子材料等的閤成在有些國傢已經大規模工業化,併形成產業,如太暘能產業和高科技工業.據預測,在2010至2012年間,高純石英原料將會短缺且競爭激烈.根據髮達國傢的實踐經驗,在哈薩剋斯坦建立用于太暘能和其它高科技工業的高純石英基地具有重要的理論和現實意義.哈薩剋斯坦高純石英資源豐富,在哈薩剋斯坦中部,變質成因的石英脈及交代型的石英巖很普通,在東部、中部、南部和西部,石英結晶花崗巖則很多,水晶礦床則主要集中在哈薩剋斯坦的西南地區,花崗巖侵入體的水晶礦以及粒狀石英脈幾乎在哈薩剋斯坦到處都有分佈,結晶花崗巖則分佈在哈薩剋斯坦北部和南部地區,但是該國針對高純石英的工業化研究與應用則很少.埃及的石英原料也很豐富,主要礦床位于該國中部和東南部地區,工業化研究與應用也很少.建議這兩箇國傢將高純石英原料作為太暘能產業及其它高科技產業髮展的重點研究領域.
인류개발응용석영구유유구적역사:조재석기시대,인류취증장석영작위장식품、공구、법기、무기、일용품등응용;재공업시대,석영주요작위파리원료급야금용제사용;당대,석영엄범응용우허다공업화고과기영역.근년래,석영작위가재생능원급기타고과기영역용적재료,특별시이석영위원료제비다정규급단정규작위미전자학재료급태양능이용재료방면전시료엄활적전경.단저개영역대석영순도적요구흔고,통과전통적제순화정체생장기술장석영전화위규흔불경제,인위전통방법대량사용록、록화경급사록화규대배경유부면영향.이개발폐로순배기술계통혹사용고순도석영원료시해결저개문제적중요도경,전자취결우화학야금기술수평,이후자칙취결우광산지질.인차,고순도석영적조광평개급공업규적제순시대력발전태양능산업적중요도경.목전,이석영위원료진행고순반도체재료화미전자재료등적합성재유사국가이경대규모공업화,병형성산업,여태양능산업화고과기공업.거예측,재2010지2012년간,고순석영원료장회단결차경쟁격렬.근거발체국가적실천경험,재합살극사탄건립용우태양능화기타고과기공업적고순석영기지구유중요적이론화현실의의.합살극사탄고순석영자원봉부,재합살극사탄중부,변질성인적석영맥급교대형적석영암흔보통,재동부、중부、남부화서부,석영결정화강암칙흔다,수정광상칙주요집중재합살극사탄적서남지구,화강암침입체적수정광이급립상석영맥궤호재합살극사탄도처도유분포,결정화강암칙분포재합살극사탄북부화남부지구,단시해국침대고순석영적공업화연구여응용칙흔소.애급적석영원료야흔봉부,주요광상위우해국중부화동남부지구,공업화연구여응용야흔소.건의저량개국가장고순석영원료작위태양능산업급기타고과기산업발전적중점연구영역.
This paper presents the results of theoretical generalization and analysis of materials in terms of occurrences and using of quartz raw materials and its varieties from prehistoric times to the present,and gives the scope of quartz exploitation in the manufacturing of jewelry,technical,medical,bio- and echo-defense destination.Particular attention of studying the problem of using quartz as a raw material base for the production of polycrystalline and monocrystalline silicon,and creating a cluster of solar energy and microelectronics in Kazakhstan and Egypt,which have huge reserves of high-purity quartz and favorable climatic conditions for the development of solar energy with presence of more than 300 sunny days in their territories.It was also noted that,in connection with the forthcoming depletion of traditional energy,mainly oil and gas,solar photovoltaic market will steadily grow and become a very promising not only technically but also in commercial terms.The quartz resources data of Kazakhstan and Egypt and the ways of their rational utilization are given.