你知道高純石英的幾種提純工藝?144
發(fā)表時間:2019-10-06 09:25 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(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,通常伴生有長石、云母、黏土和鐵質(zhì)等雜質(zhì)礦物。選礦提純的目的就是根據(jù)產(chǎn)品對粒度、雜質(zhì)含量要求的不同,采用適當?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)以及對產(chǎn)品粒度要求來進行的。
一般認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步和發(fā)展也主要體現(xiàn)在對含鐵雜質(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)以細微粒狀態(tài)賦存在黏土或高嶺土化的長石中;(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;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)主要來自長石、云母和黏土礦物。對于黏土礦物中的氧化鋁成分可由擦洗、分級脫泥流程去除,而對存在于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(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。并且隨著科技的進步,尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展,高純石英的需求量會成倍增長,并且對其質(zhì)量要求也會愈來愈高。
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務(wù)之急。因此積極研究與探求石英提純技術(shù),對實現(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。 |