中國(guó)粉體網(wǎng)訊 高純石英是指SiO2含量達(dá)到99.92%一99.99%的石英砂,一般要求的純度在99.99%以上。是生產(chǎn)高檔石英制品的原料，因其產(chǎn)品具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高度絕緣性和透光性等優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于光纖通訊、太陽能光伏、航空航天、電子及半導(dǎo)體等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，戰(zhàn)略地位十分重要。
石英原料中除了主要礦物石英外,通常伴生有長(zhǎng)石、云母、粘土和鐵質(zhì)等雜質(zhì)礦物。選礦提純的目的就是根據(jù)產(chǎn)品對(duì)粒度、雜質(zhì)含量要求的不同,采用適當(dāng)?shù)倪x礦方法和工藝流程提高產(chǎn)品純度、降低雜質(zhì)含量。石英砂的選礦提純視其中雜質(zhì)Al2O3、Fe2O3、和Ti、Cr等含量、賦存狀態(tài)以及對(duì)產(chǎn)品粒度要求來進(jìn)行的。
一般認(rèn)為除了氧化硅以外的其他都是雜質(zhì),所以石英的提純工藝就是盡量提高產(chǎn)品中二氧化硅的含量,而降低其他雜質(zhì)組分的含量。
目前，工業(yè)上成熟應(yīng)用的石英提純傳統(tǒng)工藝有分選、擦洗、煅燒-水淬、磨礦、篩分、磁選、重選、浮選、酸浸、高溫脫氣等，深度提純工藝有氯化焙燒、輻照色選、超導(dǎo)磁選、高溫真空等。
石英原料其中的含鐵雜質(zhì)和含鋁雜質(zhì)被認(rèn)為是主要的有害雜質(zhì), 所以石英原料的提純方法和工藝流程的進(jìn)步和發(fā)展也主要體現(xiàn)在對(duì)含鐵雜質(zhì)和含鋁雜質(zhì)的有效脫除上。
含鐵雜質(zhì)的脫除
鐵在石英原料中主要以五種形式存在：
（1）以細(xì)微粒狀態(tài)賦存在粘土或高嶺土化的長(zhǎng)石中；（2）以氧化鐵薄膜形式附著于石英顆粒表面；（3）鐵礦物或含鐵礦物；（4）以擴(kuò)散狀態(tài)賦存于石英顆粒內(nèi)部；（5）以固溶體狀態(tài)存在于石英晶體內(nèi)部；
針對(duì)不同的鐵質(zhì)賦存狀態(tài)，一般采用以下分選與提純方法：
a.篩分、分級(jí)；b.擦洗、重選；c.磁選；d.酸洗；e.微生物浸除法。
含鋁雜質(zhì)的脫除
石英原料中的含鋁雜質(zhì)主要來自長(zhǎng)石、云母和粘土礦物。對(duì)于粘土礦物中的氧化鋁成分可由擦洗、分級(jí)脫泥流程去除,而對(duì)存在于長(zhǎng)石和其他礦物中的氧化鋁,則主要采用浮選和電選等方法以達(dá)到脫除氧化鋁的目的。
針對(duì)鋁雜質(zhì)，一般可采用以下分選與提純方法：
a.有氟浮選法；b.無氟浮選法；c.氯化焙燒法。
高純石英是宇航、電子工業(yè)、電光源管、光學(xué)儀器、光纖通訊等高科技產(chǎn)品的基礎(chǔ)原材料,要求SiO2的含量很高。并且隨著科技的進(jìn)步,尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展,高純石英的需求量會(huì)成倍增長(zhǎng),并且對(duì)其質(zhì)量要求也會(huì)愈來愈高。
但是，由于自然資源水晶的逐漸枯竭，找尋水晶的代用品已是當(dāng)務(wù)之急。因此積極研究與探求石英提純技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)高純石英的低成本大批量的工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。要想了解最新高純石英提純與制備工藝，由中國(guó)粉體網(wǎng)于2019年10月30-31日在江蘇徐州舉辦的“2019全國(guó)石英大會(huì)”不可錯(cuò)過，屆時(shí)將邀請(qǐng)連云港神匯硅材料有限公司的陳懷斌總經(jīng)理作《高純石英提純與制備技術(shù)工藝》的精彩報(bào)告。
【個(gè)人介紹】
陳懷斌系連云港神匯硅材料有限公司總經(jīng)理。
連云港神匯硅材料科技有限公司成立于2013年，是一家集科研、生產(chǎn)、銷售為一體的硅材料生產(chǎn)企業(yè)。公司高純石英砂提純?cè)O(shè)備均為自主研發(fā)、獨(dú)立設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試并使用，針對(duì)不同的原材料研發(fā)出不同的石英砂提純工藝配方，如離子氯化、有氧氯化、無氧氯化等。主要業(yè)務(wù)/產(chǎn)品：生產(chǎn)石英坩堝、石英砣、石英板、無臭氧石英管、有臭氧石英管、濾紫外石英管、晶相/非晶相高純二氧化硅顆粒等光伏和電光源產(chǎn)品。
參考資料
包申旭. 超細(xì)高純石英制備試驗(yàn)研究
金達(dá)表. 高純石英的加工工藝研究
吳逍.高純石英原料選擇評(píng)價(jià)及提純工藝研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/漫道）
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