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硅石怎么选
文章来源:青州市鲁晟沙矿机械快乐时时彩     发布时间:2015/7/24 8:21:51

随着科学技术的进步, 光电源、电子工业、光通讯、SiO2 薄膜材料、大规模和超大规模集成电路、激光、航天、军工等高科技产业迅猛发展, 对高品级的石英原料的需求量很大。但由于这些特种石英原料对质量的要求很高, 通常需求含量大于99. 9% , 甚至99. 99%, 而允许的杂质含量非常低。只有高品级天然一、二级水晶能达到要求。而天然水晶资源日趋枯竭, 特别是高品级天然水晶资源更是稀缺, 并且在世界各地分布极不平衡, 95% 的水晶集中在巴西和马达加斯加, 使得除此以外的国家都在努力寻找替代品。

目前解决水晶替代原料有三种途径:(1) 人造水晶; (2) 溶胶- 凝胶及四氧化硅气相沉淀法等人工合成; (3) 用天然硅石加工提纯后代替水晶。由于人造水晶和人工合成法产量低、能耗大、成本高, 故大规模生产有较大的困难。用自然界大量存在的硅石(包括石英岩、石英砂岩、脉石英为主要矿物的岩石) , 经提纯后来制备高纯或超高纯石英原料, 具有来源广泛, 生产成本低, 批量大等优点, 是代替天然水晶的最为有效的途径。

1国内外替代水晶的高纯石英原料的加工现状

我国从20 世纪80 年代末开始研究石英玻璃的普通石英原料的提纯方法和工艺, 已经取得一定进展, 所研究产品能够达到二、三、四级水晶的水平。但由于水晶在我国的储量有限, 价格昂贵, 质地不均匀, 有些矿物杂质和工艺过程中的混杂物质不可能除掉。江苏连云港地区目前处于用水晶作原料制取超纯石英砂的国内最高水平, 但是大量的工业化生产, 矿物组织的均匀性和内在品质的化学含量的不稳定。只适合于中、低档石英玻璃, 高纯、低羟基石英原料的技术难关还未攻克, 我国大口径石英管、高质量石英棒和石英锭以及光通信使用的石英玻璃仍需要大量进口。

北京矿冶研究总院作为我国最早的研究机构,代表了我国在该领域的最高水平, 但是国外最高水平还有一定差距。该院从矿物成矿机理、矿物特性入手, 特别是在浮选提纯技术等方面进行了较为深入的研究。

国外早在20 世纪70 年代就开始研究利用石英砂制备高纯石英砂的技术。20世纪80年代美国PPCC 公司在英国西北海岸Foxdale 地区的花岗岩中提纯石英, 产品SiO2的含量达99. 99% , Fe 杂质小于1 ⅹ10- 6, 其他过渡元素小于5 ⅹ 10- 6; 20 世纪90 年代到目前世界上最大的高纯石英供应商- 美国Unimin 公司在北卡罗来那州Spruce Pine 地区的花岗岩中分选、提纯出高纯石英, 经提纯后SiO2 的含量达99. 99% 以上, 纯度最高者SiO2 的含量达99. 999% 以上, 其高纯石英在国内外原料市场占据垄断地位。氧化硅的纯度目前正在由99. 999 2%向99. 999 4% 的方向发展。

日本的Kemmochi 和Sato 分别在传统工艺基础上, 综合使用浮选、磁选、电选、高温氯化等物理、化学方法提纯技术, 将脉石英加工成超高纯石英玻璃原料, 以满足光学、光纤套管、电子工业用高档石英玻璃生产的需要。

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