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一文读懂高纯石英的制备提纯工艺

2023-01-16 来源:鑫海矿装 (45次浏览)

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硅 (Si) 是地壳中第二大化学元素。石英是最常见的二氧化硅形式,占地壳体积的 12.6%。并且,石英主要由二氧化硅 (SiO 2 ) 组成,由于其稳定的物理和化学性质,它广泛应用于传统基础工业和高科技领域。

石英作为一种矿产资源,由于其稳定的物理化学性质,具有广泛的用途,如石英玻璃、二氧化硅陶瓷、半导体领域的金属硅、光伏领域的太阳能电池、光纤通信领域的石英纤维等。这些应用都有高纯石英的参与。高纯石英的提纯是石英的一个重要领域。

石英的主要成分是SiO2,而且,高纯石英含量大于99.9%,超高纯石英含量大于99.999%(Al < 8 ppm,Fe < 0.05 ppm,Ti < 1.3 ppm)。目前制备高纯石英的方法有两种:合成和提纯,其中合成依靠合成晶体、气相沉积和四氯化碳和用于液体沉积的溶胶-凝胶法。由于合成成本高,晶体资源逐渐枯竭,提纯方法的优化已提上日程,这也是发展石英提纯的现实原因。石英提纯的主要方法有物理处理、化学处理和生物处理。进一步细分包括高温煅烧、微波加热、水淬、研磨, 筛分, 分色、磁选。

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高纯石英砂的制备提纯通常采用以下工艺流程:石英原矿、粗选、破碎、初选、焙烧、水磨、草酸或柠檬酸浸出、干磨或湿磨研磨、梯度磁选、分级、组合工艺洗涤、浮选、去离子水洗涤、特殊干燥、真空包装。下面是各个过程的介绍。

粗选:去除各种石英原矿中的粗杂质和明显杂质;

破碎:石英原矿经专业破碎机破碎至0.5-8mm粒度。

初级分离:指人工筛选,去除石英原矿颗粒中的杂质。

焙烧:指使用专业焙烧窑,将石英原矿颗粒放入炉内焙烧,300-1200℃焙烧2-8小时;

干磨或湿磨:是指用专用石英棒磨机或球磨机,在不加水或不加水的情况下,磨制10-325目石英砂。

高梯度磁选:是指采用磁强为50-15000高斯的磁鼓除铁器和高梯度磁选机,去除石英砂中的铁和生产过程中污染的铁。

分类:10~325目石英砂按标准通过水力分为10~50目、60~100目、110~150目、160~200目、210~250目、260~300目、310~325目。分类器。

联合工艺洗涤:将不同含量的石英砂置于温控反应器的不同层上,加入草酸或柠檬酸,以及少量其他辅药,在60-90度恒温条件下反应3-8小时,以去除石英砂中有害的微量金属和非金属杂质。

浮选:经OECD工艺洗涤后,用化学试剂比重小于水的浮选机去除杂质;

去离子洗:在固定车间内,将浮选后的石英砂表面残留的化学药剂和杂质,通过磨擦洗涤器和螺旋洗砂机进一步去除,使PH值达标。

特殊烘干:去离子脱水石英砂在固定车间硅砂烘干机内用专用设备烘干,可生产10-325目不同等级的高纯石英砂,即纯度为99.9%~99.995%。

 

真空包装:在固定车间,将10-325目不同等级的高纯石英砂分别真空包装,避免空气污染。

鑫海矿装专业生产各种石英砂设备,欢迎来电咨询和来厂参观。


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