贵港市位于广西壮族自治区的东南部,处于广西壮族自治区最大的冲积平原——浔郁平原的中部,北纬22°39′~24°2′,东经109°11′~110°39′,面向粤、港、澳,背靠大西南,郁、黔、浔三江交汇,拥有华南内河第一大港口,北回归线横贯中部。东面与梧州市接壤,南面与玉林市相邻,西面与南宁市交界,北面与来宾市相连。贵港行政区域面积1.06万平方公里,拥有广西壮族自治区最大的冲积平原——浔郁平原,农业资源、水力资源、矿产资源、旅游资源十分丰富,是广西壮族自治区重要的商品粮、糖、果、肉桂和禽畜生产基地,素有广西壮族自治区“鱼米之乡”、“甘蔗之乡”“莲藕之乡”等美喻。
秦以前,贵港属百越之地。[9]
秦始皇三十三年(公元前214年)秦朝统一岭南设置桂林郡、南海郡、象郡等三个郡,贵港属桂林郡布山县。郡治所及县治所在今贵港市。[9][10]秦末,桂林郡更名郁州,布山县属郁州,属南海尉赵佗建立的南越王国。[10]
汉初属南越国,元鼎六年(公元前111年),汉武帝平定南越国,将南越国析置为南海、苍梧、郁林、合浦、交趾、九真、日南等7个郡。布山县属郁林郡。[10]
新莽时期(公元9年至24年),郁林郡改称郁平郡,布山县属郁平郡。东汉时期恢复为郁林郡。[9]
三国属吴,布山县隶属依旧。吴郁林郡太守陆绩在今贵港市西江大桥南端的南江村筑城,郡治所及布山县治所均设于此。[10]
晋(公元281年至420年)布山县仍属郁林郡。[10]
南北朝宋、齐时代(公元420年至502年)置布山、郁平、怀安三县(均在今贵港地),属郁林郡。梁(公元503年至557年)、陈(公元558年至589年)时代,布山、郁林、怀泽(怀安县更名)、龙山(今贵港市中里)属南定州。[10]
隋开皇十年(公元590年)南定州改尹州,故布山属尹州。大业二年(公元606年),布山、龙山、武平、怀泽合并称郁林县,与马度县同属广州。从此不复袭布山县之名。[10]
唐武德四年(公元612年)置郁林、怀泽、义山(原马度县,多为今贵港地)、潮水(多为今贵港地)四县,设南尹州总管府,府治龙山(今贵港地),属岭南道。贞观九年(公元635年)改南尹州为贵州(贵港市平天山古名宜贵山,故名)州治所及郁林县治所均在今贵港市城区。天宝九年(公元742年)改属怀泽郡。乾元元年(公元758年)复属贵州,领郁林、怀泽、义山、潮水4县(均属今贵港市地)。贵州治所及郁林县治所均在今贵港市。[10]
贵县(7)
五代十国时期(公元917年至971年)郁平(原郁林)、怀泽、义山、潮水四县同属贵州。州治所及郁平县治所均在今贵港市。[10]
宋开宝五年(公元972年) 怀泽、义山、潮水、郁平并称郁林县,属贵州怀泽郡。州、郡、县三级治所均在今贵港市城区。[10]
元代撤怀泽郡。郁林县直属贵州。州治县治均在今贵港市城区。元大德九年 (公元1305年)存州裁县,贵州境内不复袭郁林县之名。[10]
明洪武二年(公元1369年)降贵州为贵县,是为有贵县县名之始。贵县属浔州府。[10]
清代,仍称贵县,属广西行省浔州府。[10]
贵港(24)
民国元年 (1912年) 贵县属浔州府。2年(1913年) 撤府设道,7月,贵县属郁江道,3年(1914年)贵县属苍梧道。16年(1927年)11月,贵县属苍梧行政督察专员公署。19年(1930年)属苍梧民团区。21年(1932年)4月属梧州民团区。23年(1934年)3月,属梧州行政监督区。29年(1940年) 贵县属第三行政督察区(即第三区行政督察专员兼保安司令公署) ,36年至38年(1947年至1949年)改属第九行政督察区,区治郁林(今玉林)。[10]
中华人民共和国成立后,贵县初属郁林专区,1951年7月属南宁专区,同年8月属宾阳专区。1952年8月属容县专区。1958年7月属郁林专区。1971年专区改为地区,贵县属玉林地区。1988年12月20日经国务院批准撤销贵县建制,设立贵港市。设市后仍属玉林地区,行政区域不变。[10]
1993年列为国家一类对外开放口岸。
1994年5月18日,撤销桂平县,设立桂平市。
贵港市建置一览表
1995年10月27日,贵港市从玉林市析出,升格为地级市,市人民政府驻新设立的港北区。贵港市设立港南区、港北区。港北区辖中里、庆丰、贵城、港城、大圩、石卡、三里、覃塘、黄练、东龙10个镇和根竹、武乐、奇石、大岭、五里、蒙公、山北、古樟、振南9个乡,区人民政府驻江滨大道;港南区辖东津、桥圩、湛江、木格、木梓5个镇和八塘、新塘、瓦塘、横岭、平悦、思怀6个乡和港南区江南街道办。贵港市辖有平南县和新设立的港北区、港南区。桂平市由贵港市代管。(详细请看下图贵港市建置沿革一览表,摘自市博物馆二层贵港概况展厅。)
1996年6月22日正式挂牌成立,辖桂平市、平南县、港北区、港南区和覃塘管理区。
2003年3月6日,设立贵港市覃塘区,将贵港市港北区的覃塘镇、黄练镇、东龙镇、三里镇、五里镇、石卡镇、蒙公乡、山北乡、古樟乡、振南乡、大岭乡划归覃塘区管辖。区人民政府驻覃塘镇覃塘大道。
气候特点
北回归线横贯贵港中部,属亚热带季风气候区,年均气温21.5℃,年均降雨日166天,年均降雨量1600毫米,无霜期353天。
2007年,贵港市各地平均气温22.3°~22.8°,比常年偏高0.8°~1.2°;贵港市平均为22.5°,比常年偏高1.0°。年降水量1322.1毫米~1699.8毫米,贵港市平均为1461.6毫米,属正常。年日照时数为1631小时~1784小时,属正常。各季天气气候特点是:冬季偏暖,降水偏少;春季温度正常,降水稍偏少;夏季气温偏高,降水正常;秋季偏暖,降水偏少。主要气候灾害是春、秋干旱和汛期局部暴雨洪涝。
水资源
郁江
三大河流郁江、黔江、浔江交汇于境内,水能总蕴藏量达210万千瓦以上,西江航运枢纽一、二期工程早已建成发电,年发电量超过11亿千瓦时,装机容量120万千瓦的大藤峡水利枢纽工程已获国家发改委批复产项。
土地资源
龙头山
贵港市土地资源类型多样,土地利用结构复杂,土类齐全,生息在这土地上的祖祖辈辈贵港人民,积累了丰富的开发和保护这片土地的经验,创造了无数的财富。2007年,贵港市农用地总面积891373.97公顷,占贵港市土地总面积的84.05%(其中耕地面积368680.79公顷);贵港市建设用地面积78247.83公顷,占贵港市土地总面积的7.38%;贵港市未利用土地面积90921.80公顷,占土地总面积的8.57%。其中荒草地43986.97公顷,占未利用土地面积的48.38%;裸土地882.98公顷,占0.97%;裸岩石砾地19388.09公顷,占21.32%;河流水面23920.33公顷,占26.31%;其他2743.43公顷,占3.02%。贵港市共划定有85个基本农田保护区3898个保护块,936块标志牌,基本农田保护面积309405.41公顷,保护率达到83.92%。在贵港市总面积,已开发利用土地占总面积的88.6%,为广西土地利用率最高的地市之一。土壤分为水稻土、赤红壤、石灰岩土、紫色土、冲积土五大类,有14个亚土类,46个土属,132个土种。[11]
矿产资源
矿产
其中三水铝储量2亿吨,居全国前列,锰矿储量超2000万吨。
主要矿产资源有全国储量第一的三水铝和铁、锰、金、铜、锑、石灰石、白云石等60多种。贵港市的矿产资源丰富,主要有铝、锡、铅锌矿、铁、铜、锑、铋、铀、磷、钛、白泥、钾、重晶石、石膏、石英、玄岗岩、石英砂(岩)、红砂石、花岗岩、大理石、钾长石、石灰石、煤、赤砂岩、硅质岩、陶土及红粘土等40多种。其中锰矿储量2174万吨,铅锌矿储量1749万吨,锡矿储量7000吨,煤储量3040万吨,石灰石储量2000亿吨以上、花岗岩100亿吨以上。三水铝储量两亿吨居全国首位,含量高,表层浅,易开采。黄金和铀矿被列为国家开采项目。
数据
2010年第六次人口普查贵港市总人口为503.31万人,比2000年第五次全国人口普查增加43.35万人。贵港市2010年11月1日零时常住人口为411.88万人,比第五次全国人口普查增加17.77万人。
2016年末户籍总人口554.89万人,比上年末增加5.95万人。年末常住人口433.2万人,比上年末增加3.83万人,其中,城镇人口达到207.78万人。全市城镇化率为47.96%,比上年提高1.44个百分点。全市人口出生率14.5‰,人口死亡率5.03‰,人口自然增长率9.47‰。[14]
贵港市人口地区分布表
地区总人口(万人)常住人口(万人)
贵港市503.31411.88
港北区58.1157.84
港南区62.8950.79
覃塘区56.3240.75
平南县142.24112.80
桂平市183.74149.69
语言
汉语
贵港市汉族使用的文字相同,语言有粤语(贵县白话、梧州白话等)、客家语(俗称麻介)、普通话。
粤语(贵县话、梧州话等)。讲贵县话者分布于江南各个乡镇及江北的贵城、石卡(除石卡街外)、五里(除五里街外)、三里(除三里街外)、覃塘、东龙、大圩等地,以“贵县街话”为代表。贵县话属粤语勾漏片。讲梧州白话的有石卡街(石东街)、三里街、五里街及附近村屯。
客家话,俗称“麻介”。讲客家语的分布于桥圩、木格、湛江、东津、瓦塘、八塘、东龙、覃塘、蒙公圩、三里、五里等地的圩镇或村屯。
普通话(包括桂林、柳州话),民国时期称为“官话”,能听懂的人很少,会讲的更少。解放后,南下干部讲普通话,驻军讲普通话,中小学实行普通话教学,平时收听的电视广播也大多是普通话。人们都能听懂普通话,少、青、壮年人也能讲带乡土音的普通话。[15]
壮语
贵港市壮族人口38万,占贵港市总人口的28%。贵港市的壮话属红水河土语区的北壮,语法结构与各地壮族方言基本相同。贵港市地处桂东南,壮、汉两族人民长期聚居,受粤语影响,借词绝大部分都取粤方言音如(feihgih)飞机,(dietloh)铁路、(hagkauj)学校、(yinzminz)人民等等。壮话在语音、语调上也受粤语一定的影响,与桂南、桂西、桂北一带的壮话差别较大,与上林、武宣、桂平等地的壮话差别较小。贵港市的壮话可分奇石、中里;东龙、古樟;三里、覃塘;大圩、附城几个方言区。各方言区的语法特点基本相同,语音、语调小有差异,不影响交谈。[16]
民族
贵港是少数民族聚居较多的地区,居住着壮、汉、瑶等23个民族成分(3个为世居民族),主要聚居于33个乡镇,270个行政村,2007年,贵港市少数民族人口77.3万人,占贵港市总人口的16.72%。壮、瑶族人口较多,其中壮族69.2万人,占14.97%,瑶族7.7万人,占1.67%,有马练瑶族乡、国安瑶族乡2个民族乡,大鹏镇从1996年起享受民族乡政策待遇。
高纯石英砂所具有的独特的物理、化学特性,使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位,特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性,使其广泛应用于高纯石英玻璃制品、半导体技术、SiO2信电缆材料以及国防科技尖端技术等各领域。
我国对石英玻璃原料的研究于20世纪90年代开始起步。经过诸多科研院所和生产企业的常年研究和技术积累,现在石英砂生产企业犹如雨后春笋般地逐渐多起来了。但时至今日,大多数企业的石英砂纯度级别也就在4N级别左右,能做到5N级别的寥若晨星,相当一部分数量的高纯石英砂仍然需要依靠进口。造成这种状况的原因,除了高品位原料矿石逐渐减少的先天因素外,提纯技术的亟待改进,也是很重要的因素之一。
本文作者常年关注高纯石英砂行业的生产技术进展和生产工艺的变化,对于高纯石英砂生产中的酸浸提纯工艺,有一些自己的感受和体会。本文通过对酸浸提纯工艺的探讨,希冀能起到抛砖引玉的作用,共同为提高高纯石英砂的品质努力。
众所周知,高纯石英砂的生产工艺大同小异,一般都经过选矿、破碎、磁选、酸处理(酸浸和酸洗)、浮选、压滤、烘干、分级包装等过程,不同企业先后顺序或有不同,有的企业还加入焙烧、水淬、湿磨、氯化、高纯水洗、真空脱羟等工序,不一而同。而其中酸浸提纯工序,是很重要的一环。
一、石英砂中的关键杂质
1、石英砂中的杂质元素
衡量高纯石英砂纯度高低的最直接指标是原料中碱金属、关键的过渡元素,铝及硼的含量。根据不同用途的石英玻璃产品对其要求也不同,所以在研究石英提纯技术之前,必须对需要控制的主要杂质元素有所了解。
1、1碱金属元素,包括:钾(K)、钠(Na)、锂(Li)
碱金属氧化物在石英玻璃结构中具有极强的“断网”作用。石英玻璃在高温状态下,通常出现的柝晶、变形等现象,都是与微量的碱金属助溶作用有关。
1、2过渡金属元素,包括:铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni、)锌(Zn)
过渡金属元素都有多种氧化态,常呈一定颜色,对高纯石英玻璃质量的影响特别严重。若微量过渡元素溶解或溶入硅溶体,能较坏的诱生导电性,对仪器的可靠性和预见性起到负面作用,还能使石英玻璃产生色斑或引起高温变色,影响光的透过率。
2、石英矿中的铁杂质
经验表明,铁杂质在石英矿中的赋存状况,决定了是否可将它们去除的程度。铁杂质在石英矿的赋存状态可分为五种形式:
2、1存在于细粒粘土矿物中
粘土是由长石、石灰石、页岩等风化而成。粘土的成分含有云母、石英、褐铁矿、绿泥石、方解石和角闪石混合物的硅酸盐,其粒度很细,主要是由10微米以下的颗粒组成。
2、2存在于重矿物中磁性矿物中
重矿物指比重大于2、9的矿物,这些矿物中大部分都具有磁性或弱磁性,铁是这些矿物中的基本组成元素。
二、用于酸处理的常用酸种类
1、盐酸(氯化氢):
又名氢氯酸,分子式:HCl,性状:无色透明液体,含杂质的盐酸呈微黄色。比重:1、19,有较强的刺激性和腐蚀性,具有毒性。
氯化氢是无色而有刺激性气味的气体,分子式:HCl,氯化氢的水溶液呈酸性,叫做氯化酸,习惯上叫盐酸。氯化氢与水不反应但易溶于水,空气中常以盐酸烟雾的形式存在。干燥的氯化氢与锌、镁、铁等较活泼的金属以及大多数金属氧化物都不能反应。但湿的氯化氢气体的化学性质却相当活泼,能与上述金属及氧化物发生反应。
2、草酸
又名乙二酸, 修酸,是最简单的二元酸。分子式:H2C2O4,分子量:90、04,无色单斜片状或棱柱体结晶或白色粉末。可作为一种络合剂、掩蔽剂、沉淀剂或还原剂。可用于沉淀钙、镁、钍和稀土元素。常见的草酸盐有草酸钠、草酸钾、草酸钙、草酸亚铁、草酸锑和草酸氢铵等。
三、酸处理提纯的机理与工艺
去除石英砂中杂质的初步工艺可采用水洗、重选、磁选及浮选等方法。但对于生产高纯石英砂来说,去除薄膜铁是个很重要的问题。去除薄膜铁的方法,主要有搓洗、超声波清洗及酸洗等方法,而最常用和最有效的方法是酸洗。
酸处理目的是消除一些难溶于水而溶于酸的杂质矿物,如金属氧化物或细小的硅酸盐矿物。通常使用盐酸、硝酸、硫酸和氢氟酸组成的混合酸,其体积比,应根据原料表面污染情况,并通过实验而定,酸处理还对消除粉体表面的包裹体有一定作用,且升高温度时的效果更好。
四、酸浸法提纯工艺及参数
1、盐酸法
将经洗净过的石英砂加入浓度为18%的盐酸溶液中,盐酸用量为石英砂重量的5%。然后加温至80~90℃处理2~3小时,最后经过滤和干燥。
2、气态氯化氢法
将洗净后的石英砂置于反应釜中,加热至80℃,再送入氯化氢气体,处理15分钟,然后用清水洗净,氯化氢与氧化铁的作用产物FeCl3可溶于水而被除掉。
五、影响杂质浸出速度的主要因素
1、酸浓度
杂质浸出速度随酸的浓度增大而增大,但浓度过大,不仅会增大不希望溶解的组分,而且也会增加成本。
2、石英砂的量
杂质浸出速度通常是随石英砂的量减小而增大,因为这样能保证溶液中杂质浸出浓度始终较低,有利于加快浸出速度。所以用大量的酸去处理少量的石英砂,可提高杂质浸出速度,当然也要考虑到成本和效益因素。
六、结束语
我国不同的行业对石英砂中SiO2纯度和杂质元素含量的要求不一样,生产高纯石英砂的原料矿石不同,选择的酸处理工艺不同,对最终产品品质的影响也不尽相同。在选择高品位原料矿石的基础上,选择合适的酸处理工艺,可有效减轻其他工序如浮选、磁选等的压力,并能有效提高最终产品的品质。