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高純石英砂常見的5種處理手段!

2021-02-19

  高純石英砂是高新技術產業發展的物質基礎,其應用涉及到光纖、軍事、航天工業等。這些對石英砂原料的純度要求極為嚴苛,要求石英砂中雜質含量非常低,特別是對Fe、Al等雜質含量要求極高。因此,石英砂純化技術關乎我國高新技術的長遠發展。目前,高純石英砂提純技術被美國、德國等壟斷,並限製提純技術和產品對外出口,因此掌握高純石英提純技術意義重大。

  石英砂中礦物雜質通常以非石英礦物的形式存在,如長石、雲母、石榴石、鋯石、鈦鐵礦和許多其它礦物。這些雜質的存在方式主要有以下幾種:

  (1)作為鬆散的伴生礦物,未與石英晶體發生化學結合;

  (2)作為礦物碎片,在其表麵化學和物理上與石英晶體結合,這類雜質主要為含鐵礦物和含鋁礦物;

  (3)被石英顆粒包裹或被相互結合的石英晶體包圍的礦物;

  (4)作為間隙離子取代矽,這些雜質主要有:Al3+、Fe2+、Fe3+、B3+、Ti4+、Ge4+、P5+等,這些離子取代Si4+,形成共價鍵。當這種情況發生時,通常會伴隨著Li1+、K1+、Na1+和H1+等元素的摻雜以保持SiO2晶格的電中性。Al元素是石英礦中主要雜質元素之一,且Al3+和Si4+半徑相近,易替代Si4+,其含量通常高達數千ppm,因此Al含量是石英礦質量的重要指標。

  目前,高純石英砂提純工藝主要包括機械粉碎、磁選、浮選、酸浸、煆燒、水淬、高溫氯化焙燒等。法能夠有效去除石英晶格內的金屬離子雜質。

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