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高纯石英的提纯工艺发布日期:2021-06-07
 高纯石英是指SiO2含量达到99.92%一99.99%的石英砂,一般要求的纯度在99.99%以上。是生产高档石英制品的原料,因其产品具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质,广泛应用于光纤通讯、太阳能光伏、航空航天、电子及半导体等高新技术产业,战略地位很重要。
石英原料中除了主要矿物石英外,通常伴生有长石、云母、粘土和铁质等杂质矿物。选矿提纯的目的就是根据产品对粒度、杂质含量要求的不同,采用适当的选矿方法和工艺流程提高产品纯度、降低杂质含量。石英砂的选矿提纯视其中杂质Al2O3、Fe2O3、和Ti、Cr等含量、赋存状态以及对产品粒度要求来进行的。
一般认为除了氧化硅以外的其他都是杂质,所以石英的提纯工艺就是尽量提高产品中二氧化硅的含量,而降低其他杂质组分的含量。
石英原料其中的含铁杂质和含铝杂质被认为是主要的有害杂质, 所以石英原料的提纯方法和工艺流程的进步和发展也主要体现在对含铁杂质和含铝杂质的有效脱除上。
含铁杂质的脱除
铁在石英原料中主要以五种形式存在:(1)以细微粒状态赋存在粘土或高岭土化的长石中;(2)以氧化铁薄膜形式附着于石英颗粒表面;(3)铁矿物或含铁矿物;(4)以扩散状态赋存于石英颗粒内部;(5)以固溶体状态存在于石英晶体内部。
针对不同的铁质赋存状态,一般采用以下分选与提纯方法:a.筛分、分级;b.擦洗、重选;c.磁选;d.酸洗;e.微生物浸除法。

含铝杂质的脱除
石英原料中的含铝杂质主要来自长石、云母和粘土矿物。对于粘土矿物中的氧化铝成分可由擦洗、分级脱泥流程去除,而对存在于长石和其他矿物中的氧化铝,则主要采用浮选和电选等方法以达到脱除氧化铝的目的。

针对铝杂质,一般可采用以下分选与提纯方法:a.有氟浮选法;b.无氟浮选法;c.氯化焙烧法。
高纯石英是宇航、电子工业、电光源管、光学仪器、光纤通讯等高科技产品的基础原材料,要求SiO2的含量很高。但是,由于自然资源水晶的逐渐枯竭,找寻水晶的代用品已是当务之急。因此积极研究与探求石英提纯技术,对实现高纯石英的低成本大批量的工业生产具有重要意义。

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