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高純石英的提純工藝發布日期:2021-06-07
 高純石英是指SiO2含量達到99.92%一99.99%的石英砂,一般要求的純度在99.99%以上。是生產高檔石英製品的原料,因其產品具有耐高溫、耐腐蝕、低熱膨脹性、高度絕緣性和透光性等優異的物理化學性質,廣泛應用於光纖通訊、太陽能光伏、航空航天、電子及半導體等高新技術產業,戰略地位很重要。
石英原料中除了主要礦物石英外,通常伴生有長石、雲母、粘土和鐵質等雜質礦物。選礦提純的目的就是根據產品對粒度、雜質含量要求的不同,采用適當的選礦方法和工藝流程提高產品純度、降低雜質含量。石英砂的選礦提純視其中雜質Al2O3、Fe2O3、和Ti、Cr等含量、賦存狀態以及對產品粒度要求來進行的。
一般認為除了氧化矽以外的其他都是雜質,所以石英的提純工藝就是盡量提高產品中二氧化矽的含量,而降低其他雜質組分的含量。
石英原料其中的含鐵雜質和含鋁雜質被認為是主要的有害雜質, 所以石英原料的提純方法和工藝流程的進步和發展也主要體現在對含鐵雜質和含鋁雜質的有效脫除上。
含鐵雜質的脫除
鐵在石英原料中主要以五種形式存在:(1)以細微粒狀態賦存在粘土或高嶺土化的長石中;(2)以氧化鐵薄膜形式附著於石英顆粒表麵;(3)鐵礦物或含鐵礦物;(4)以擴散狀態賦存於石英顆粒內部;(5)以固溶體狀態存在於石英晶體內部。
針對不同的鐵質賦存狀態,一般采用以下分選與提純方法:a.篩分、分級;b.擦洗、重選;c.磁選;d.酸洗;e.微生物浸除法。

含鋁雜質的脫除
石英原料中的含鋁雜質主要來自長石、雲母和粘土礦物。對於粘土礦物中的氧化鋁成分可由擦洗、分級脫泥流程去除,而對存在於長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到脫除氧化鋁的目的。

針對鋁雜質,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、電光源管、光學儀器、光纖通訊等高科技產品的基礎原材料,要求SiO2的含量很高。但是,由於自然資源水晶的逐漸枯竭,找尋水晶的代用品已是當務之急。因此積極研究與探求石英提純技術,對實現高純石英的低成本大批量的工業生產具有重要意義。

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