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高純石英砂的提純方法與流程

1360   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:成都光華科技發(fā)展有限公司  
2023-11-03 11:36:53
1.本發(fā)明涉及石英砂提純技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高純石英砂的提純方法。 背景技術(shù): 2.石英玻璃是sio2單一組分玻璃,具有高純度、化學(xué)穩(wěn)定、光譜透過寬、抗熱沖擊、耐高溫變形、耐射線輻照、電絕緣等優(yōu)越的物理化學(xué)性能,因而廣泛用于航天、微電子、光電子、電光源等領(lǐng)域,隨著對高純石英玻璃材料(高純石英砂)需求的不斷增長,而原礦石——天然水晶資源卻日漸枯竭,遠不能滿足現(xiàn)代高科技工業(yè)發(fā)展需求,促使人們探索用石英礦石替代水晶作為石英玻璃原料礦種。 3.石英晶體中的微觀缺陷,置換si4+的堿金屬粒子形成的(oh-)—羥基和微小氣液包裹體,其體積是納米尺寸。由于石英玻璃制備工藝要求原料粉的粒度0.1mm,石英晶體的微觀缺陷包裹于粉體內(nèi)部,而通常非金屬礦加工技術(shù)浮選、磁選、酸浸等只能消除石英粉料的表面雜質(zhì),不能消除石英顆粒內(nèi)的微觀缺陷。因此石英晶體中難消除的微觀缺陷決定著石英玻璃原料純度。該缺陷延伸到石英玻璃,導(dǎo)致石英玻璃氣泡、羥基的形成,從而難以制造透明的石英玻璃。 4.現(xiàn)有工藝技術(shù)難以消除此類缺陷,目前主要采用酸堿差異腐蝕法、氯化脫氣法和熱爆裂法來除去包裹體,實驗證明這些方法對去除石英顆粒內(nèi)的羥基和氣液包裹體效果非常有限。因此,石英顆粒中的羥基和氣液包裹體的去除,是實現(xiàn)石英礦替代水晶制取高純石英砂的關(guān)鍵。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 5.本發(fā)明的目的在于提供一種高純石英砂的提純方法,以期解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題。 6.為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案: 7.一種高純石英砂的提純方法,包括以下步驟: 8.步驟1:真空脫羥 9.將石英精砂送入高溫真空脫羥爐,維持一定的溫度和負壓; 10.步驟2:熱氯除雜 11.將脫羥處理后的石英砂導(dǎo)入熱氯除雜裝置,通入cl2至爐膛內(nèi)維持常壓或微正壓,使氯氣與石英砂顆粒表面雜質(zhì)充分反應(yīng)生成氯化物氣體;打開真空系統(tǒng)將雜質(zhì)氣體排除排盡,通入氮氣驅(qū)趕殘留氯; 12.步驟3:超純水清洗 13.將熱氯除雜后的石英砂卸入流動水槽經(jīng)砂漿泵輸送至石英砂清洗機采用超純水清洗; 14.步驟4:脫水干燥 15.將清洗干凈的石英砂送至高速轉(zhuǎn)鼓離心機,脫水至水分含量《5%,然后輸送至迴 轉(zhuǎn)式石英玻管干燥爐干燥,在溫度200-700℃的條件下,得到出料水分含量小于0.1%的石英砂,干燥后的石英砂純度為4n5-4n8,不含羥基和氣液包裹體。 16.
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