一文读懂高纯石英的制备提纯工艺

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。

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。

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