現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展,對石英這一基礎原材料提出了更高的純度要求,世界公認高純、超高純石英原料是當今高新科技產(chǎn)品的重要基礎,優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)石英砂是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要務件。在德國,已將超高純石英原料列為戰(zhàn)略物資而限制出口。 高純石英砂是經(jīng)過對石英砂進行提純加工,對砂中有用礦物進行高度密集,加工出來的。高純石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半導體硅及光線通訊電纜等高性能材料的主要原料,可廣泛應用于現(xiàn)代科技和經(jīng)濟領(lǐng)域,附加值很高。 國際上,南通石英砂可以生產(chǎn)這些高純度石英砂的國家也只有美國、日本、英國、德國和法國的七家企業(yè)。
南通石英砂擦洗是指借助機械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進一步擦碎未成單體的礦物集合體,再經(jīng)分級作業(yè)達到進一步提純石英砂的效果。目前主要有棒磨擦洗和機械擦洗。優(yōu)質(zhì)石英砂影響擦洗效果的主要因素為擦洗機的結(jié)構(gòu)特點及配置形式;次要因素為擦洗時間、擦洗濃度(擦洗濃度一般以50%—60%為宜)。
優(yōu)質(zhì)石英砂重選是根據(jù)礦物重力的不同對礦物進行篩選。礦物顆粒由于密度的不同在介質(zhì)中受流體力和機械力的影響不同,產(chǎn)生松散的分層,從而礦石顆粒被分離。磁選是將石英砂中的磁性雜質(zhì)礦物和顆粒分離出來。石英砂中的石英是反磁性物質(zhì),在磁場中不能被磁化,而其中含F(xiàn)e、Ti的雜質(zhì)大多是順磁性物質(zhì),可以被磁化,從而通過磁選可以除去含F(xiàn)e、Ti的雜質(zhì),石英砂廠家獲得很高的石英砂含量。磁選通常采用的設備是濕式強磁選機和高梯度磁選機。
石英砂資源在國內(nèi)儲量豐富,隨著科技的進步石英砂材料被應用在更多精細化工和設備上,其性能也得到了前所未有的開發(fā)成為國家的戰(zhàn)略資源,優(yōu)質(zhì)石英砂作為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和光纖移機航天軍事中的基礎材料其需求量越來越大,隨著優(yōu)質(zhì)水晶資源的枯竭需要優(yōu)先進行優(yōu)質(zhì)石英資源的探查,盡快進行高純石英砂制備技術(shù)的深入研究打破外國的壟斷形成自己具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),石英砂廠家結(jié)合物理化學等專業(yè)知識研究其提純技術(shù)是以后重要的發(fā)展方向。
目前,高純超細石英粉存在市場需求量越來越大、優(yōu)質(zhì)石英砂純度要求越來越高、粒度要求越來越細、顆粒形態(tài)要求越來越球形化、粒度分布要求越來越窄的趨勢。這就要求高純超細石英粉生產(chǎn)企業(yè),應該根據(jù)自身原料的特性和市場需求及發(fā)展趨勢,適當增加不同類型的超細研磨和分級設備。包括生產(chǎn)100nm—200nm的超細研磨設備,南通石英砂以適應市場需求發(fā)展的需要。
石英不溶于酸(氫氟酸除外),優(yōu)質(zhì)石英砂通過酸對鐵及其他有害元素的溶解作用,從而將雜質(zhì)分離出來,得到高純石英砂。石英砂表面及縫隙中的雜質(zhì)可以通過酸浸最大限度地去除,磁選和浮選等物理方法只能除去礦物結(jié)構(gòu)類雜質(zhì)。南通石英砂研究發(fā)現(xiàn)酸浸過程中使用混合酸去除雜質(zhì)的效果比較好,石英會被氫氟酸溶解,所以混合酸中氫氟酸濃度不宜過高。時間、酸的濃度、洗滌過程和溫度都是影響酸浸效果的因素。