目前我國高純石英技術(shù)已經(jīng)取得一定進(jìn)展,專供石英檢測主要標(biāo)志是初步具有4N高純石英中端產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力,并基本掌握了高純石英質(zhì)量檢測技術(shù)。但是,我國目前還沒有4N8及以上高端產(chǎn)品生產(chǎn)能力,表明與國際先進(jìn)水平的差距依然很大。開封石英檢測要改變我國高純石英技術(shù)的相對(duì)落后狀態(tài),應(yīng)從國家層面上調(diào)動(dòng)和組織科研力量,政、產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,開展高純石英原料選擇技術(shù)、加工工藝技術(shù)和加工裝備技術(shù)攻關(guān),為我國高純石英高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。
(1)高純石英ICP檢測技術(shù)包括:試樣制備和儀器檢測兩大部分,其技術(shù)關(guān)鍵是試樣的消解和溶礦制備。專供石英檢測實(shí)驗(yàn)表明:在試樣制備過程中,所采用的試樣重量、試劑組合、試劑用量、試劑純度等對(duì)ICP檢測結(jié)果會(huì)產(chǎn)生重要的影響。(2)試樣消解和溶礦制備的優(yōu)化條件是:高純石英用量≥2000mg;試劑純度為高純級(jí)(MOS或BV-III),試劑組合為HF+HNO3;濃HNO3分3次使用,總用量≥5mL;HF用量為25mL。(3)根據(jù)高純石英砂加工工藝特點(diǎn)和對(duì)純度要求,在整個(gè)試樣制備過程中,都不能采用鋼篩,以避免產(chǎn)生鐵質(zhì)污染。另外,開封石英檢測在超凈實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行高純石英試樣消解和溶礦制備,將有利于避免空氣雜質(zhì)污染、減少檢測誤差。
壓電石英檢測器是用壓電石英晶體制作的氣相色譜檢測器。壓電石英晶體是標(biāo)準(zhǔn)頻率發(fā)生器的電容元件,在其表面涂浸一層吸附劑或有機(jī)(無 機(jī))物質(zhì)。專供石英檢測當(dāng)樣品組分隨載氣通過時(shí),即被表面涂層吸附或溶解,引起石英晶體震蕩頻率變化,輸出信號(hào)。檢測器的靈敏度與被吸附或溶解的試樣組分的分子量成正 比。9MHz的晶體靈敏度約為500Hz/μg,可測定ppm-ppb級(jí)的組分含量。通常,用同一涂層,不同化合物引起的頻率變化可以有很大差異,因此, 開封石英檢測這種檢測器具有很好的選擇性。此外,結(jié)構(gòu)簡單,適于做成便攜式儀器進(jìn)行野外或現(xiàn)場污染分析。
專供石英檢測重選是根據(jù)礦物重力的不同對(duì)礦物進(jìn)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(jī)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),石英檢測廠家獲得很高的石英砂含量。磁選通常采用的設(shè)備是濕式強(qiáng)磁選機(jī)和高梯度磁選機(jī)。
現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展,對(duì)石英這一基礎(chǔ)原材料提出了更高的純度要求,世界公認(rèn)高純、超高純石英原料是當(dāng)今高新科技產(chǎn)品的重要基礎(chǔ),專供專供石英檢測是一個(gè)國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)?wù)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(duì)石英砂進(jìn)行提純加工,對(duì)砂中有用礦物進(jìn)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(dǎo)體硅及光線通訊電纜等高性能材料的主要原料,可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,附加值很高。 國際上,開封石英檢測可以生產(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)。
我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多,專供石英檢測但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關(guān)的礦物學(xué)及地質(zhì)成因等地球科學(xué)方面的基礎(chǔ)研究,產(chǎn)品不能達(dá)到高純石英原料的要求。目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲(chǔ)量有限,價(jià)格昂貴,質(zhì)地不均勻,開封石英檢測有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉,導(dǎo)致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小,質(zhì)量也不穩(wěn)定。