分享-高純石英砂的提純工藝
公司名稱：鞏義市大千凈化材料有限公司 作者：Admin 發(fā)布時間：2021/10/14 19:57:33
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高純石英砂一般是指SiO2含量高于99.9%的石英微粉，主要應用在IC的集成電路和石英玻璃等行業(yè)，其高檔產品更被廣泛應用在大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路、光纖、激光、航天、軍事中。高純石英砂是中性無機填料，不含結晶水，不參與被填充物的化學反應，是一種非常穩(wěn)定的礦物填料，廣泛應用于塑料、橡膠、陶瓷和涂料中，既可增加產品的各種新功能，也可節(jié)約大量原料。
石英砂提純：
石英砂提純是除去石英砂中少量或微量雜質,獲得精制石英砂或高純石英砂(如電子級產品)的高難度分離技術。近年來，國內生產生產高純石英砂主要工藝流程為：原礦硅石經洗礦機洗去泥沙，破碎機粗破后，將合格石英料投入焙燒爐中，在850℃-980℃溫度下焙燒6個小時，焙燒后將石英料拖入清水中進行水淬，再經人工揀選出去除雜質后送入破碎機進行破碎并過篩，再將通過篩網的石英砂送入磁選機，磁選后石英砂投入到配有HCl和HF混合酸的酸缸中浸泡一周，再經浮選、脫水、烘焙、冷卻、包裝，制得高純石英砂。
石英砂提純主要流程及技術要求：
1、粗選：將各類石英原礦中的明顯的雜質和異物去除;
2、破碎：采用專業(yè)破碎機將石英原礦破碎至粒徑為1-20mm的顆粒;
3、水淬：將被燒后的石英顆粒置于冷水中快速冷卻，以達到去除礦物內部的汽泡、水紋以及一些包裹的雜質的目的，使礦物裂開。石英煅燒水淬處理也稱熱力破碎，是指石英在高溫煅燒時會發(fā)生晶形轉變(α石英→β石英→β鱗石英)，從而使體積增大，晶體中原有的缺陷程度變得更嚴重，當水淬時晶體體積突然變小，晶體缺陷處的內應力迅速增大促使晶體在缺陷處破裂的一種方法。晶體在缺陷處破裂，使原石英中的包裹體和裂隙中的雜質暴露在顆粒表面，酸處理時就能易于除去。
4、粉碎：采用濕磨或干磨將原料制成粒徑在5-50μm的超細石英砂;
5、高梯磁磁選：選用磁場強度為50-15000高斯的高梯磁磁選選礦設備，取出原料本身和操作過程中引入的鐵等單質以及具有弱磁性的這些單質的化合物;
6、分級：利用分級設備按標準將原料分成多種粒度范圍產品，在后續(xù)處理中，根據粒度范圍均進行分別處理;
7、焙燒：采用專業(yè)焙燒爐，將石英原礦顆粒在300℃-1500℃的條件下焙燒2-5小時;
8、水碎：將被燒后的石英顆粒迅速置于室溫熱水中冷卻，溶去焙燒生成的易溶性物質，并通過對水加熱0.5-2小時，以增加該部分可溶性物質在水中的溶解度。
9、浮選：向水碎后的石英砂細粉加入浮選劑，將比重小于1的雜質除去;
10、去離子水洗：用去離子水洗除殘余的浮選劑和石英砂表面的雜質;
11、干燥：先將去離子水洗后的石英砂進行風干(晾干)等除去大批量的水，然后再在特種干燥設備中進行干燥，并加熱至100℃-200℃;
12、酸浸：將干燥后的石英砂加入浸漬槽，在干燥高溫的條件下迅速加入酸浸所用的酸(硫酸、鹽酸、硝酸或氫氟酸)，酸的濃度為5%-20%，在30℃-100℃的條件下恒溫攪拌2-24小時，除去石英砂細粉中的微量金屬和非金屬雜質;酸浸是高純石英砂提純工藝中的重要工序之一，無論是制備電光源用石英玻璃，還是用于制備光伏以及半導體器件用的石英原料，都必須采用的工序。酸浸主要是為了去除溶于酸的金屬氧化物和部分硅酸鹽礦物。在經歷焙燒水淬、揀選、強磁選后，大多數氧化物及雜質礦物已被去除，但還有部分氧化物及雜質礦物處在晶界、微裂隙及晶體內，去除有些困難，因此采用長時間的酸浸，以去除此類雜質。
13、去離子水洗：將酸浸后的原料用去離子水洗去原料包含的酸液等，直至呈中性;
14、干燥及包裝：用特種干燥設備將原料進行干燥，并在凈化車間內進行真空包裝，得到產品。
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