<\/p>\n\n\n\t\t\t\t
<\/p>\n\n\n\n
Kvarts med h\u00f8j renhed refererer til kvartsserieprodukter med en SiO2-renhed p\u00e5 mere end 99,9%. Det er det materielle grundlag for avancerede produkter i siliciumindustrien, der er meget udbredt i industrier som fotovoltaik, elektronisk information, optisk kommunikation og elektroluminescerende kilder. Det har en vigtig position og rolle i de strategiske nye industrier af nye materialer og ny energi.<\/p>\n\n\n\n
Baseret p\u00e5 SiO2-renhed kan den klassificeres i:<\/p>\n\n\n\n
Det kan ogs\u00e5 klassificeres baseret p\u00e5 den samlede m\u00e6ngde af urenhedselementer som Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni osv., i:<\/p>\n\n\n\n
Hver renhedsgrad af h\u00f8jrent kvarts kan opdeles i sorter s\u00e5som 40-80 mesh, 80-140 mesh, 80-200 mesh, 80-300 mesh og s\u00e5 videre.<\/p>\n\n\n\n
Kvartsteknologi med h\u00f8j renhed er et systematisk ingeni\u00f8rprojekt, der omfatter h\u00f8jrenhedsteknologi til valg af kvartsr\u00e5materiale, forarbejdningsteknologi, teknologi til behandlingsudstyr og kvalitetsinspektionsteknologi. Disse aspekter er b\u00e5de uafh\u00e6ngige og indbyrdes forbundne og danner en omfattende teknologisk helhed.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Oprindeligt blev kvarts med h\u00f8j renhed forarbejdet af naturlige krystaller af f\u00f8rste og anden kvalitet. Naturlige krystaller dannes normalt i krystalhulrumsmilj\u00f8er under visse geologiske forhold. Specificiteten af deres tilblivelse resulterer i to iboende mangler:<\/p>\n\n\n\n
1. Sm\u00e5 reserver og d\u00e5rlige minedriftsforhold, som efter mange \u00e5rs udvikling og udnyttelse uundg\u00e5eligt f\u00f8rer til ressourceknaphed, h\u00f8je priser og manglende evne til at opfylde behovene for storindustriel produktion.<\/p>\n\n\n\n
2. Den kemiske sammens\u00e6tning af mineralske krystaller er ustabil og p\u00e5virket af \u00e6ndringer i det krystallinske milj\u00f8. Dette f\u00f8rer til betydelige udsving i r\u00e5materialernes kemiske sammens\u00e6tning i store industrielle applikationer, hvilket g\u00f8r standardisering af r\u00e5varer vanskelig og ude af stand til at opfylde behovene for high-end, h\u00f8jrent kvartsproduktproduktion.<\/p>\n\n\n\n
Det er s\u00e5ledes n\u00f8dvendigt at starte med andre kvartsmineralressourcer for grundl\u00e6ggende at l\u00f8se problemet med h\u00f8jrent kvartsr\u00e5materiale, som er den grundl\u00e6ggende tekniske tilgang nationalt og internationalt.<\/p>\n\n\n\n
I 1990'erne forarbejdede Japan gennemsigtig h\u00f8jrent kvarts med finkornet kvartsit som r\u00e5materiale.<\/p>\n\n\n\n
Rusland og Tyskland forarbejdede h\u00f8jrent kvarts ved at bruge venekvarts og metamorf kvartsit som r\u00e5materiale.<\/p>\n\n\n\n
I 1980'erne forarbejdede det amerikanske firma PPCC h\u00f8jrent kvarts med granit fra Foxdale-omr\u00e5det p\u00e5 Englands nordvestkyst som r\u00e5materiale til vesteurop\u00e6isk kvartsglas. Produktets SiO2-renhed var 4N, Fe-indhold < 1\u00d710^-6, og indhold af andre urenhedselementer < 5\u00d710^-6.<\/p>\n\n\n\n
Fra 1990'erne begyndte det amerikanske firma Unimin effektivt at udvikle og udnytte pegmatitgranitten i Spruce Pine-omr\u00e5det i North Carolina. Det har udviklet kvartsserieprodukter med h\u00f8j renhed, s\u00e5som IOTA-STD (standardkvalitet), IOTA-4, IOTA-6 og IOTA-8, hvilket n\u00e6sten monopoliserer det internationale marked og er blevet den internationale standard.<\/p>\n\n\n\n
Det er tydeligt, at bortset fra naturlig krystal, venekvarts og granitkvarts blandt de seks genesis ovenfor, er kvartsmineralressourcer ideelle r\u00e5materialer til forarbejdning af mid-end og high-end h\u00f8jrent kvartsprodukter.<\/p>\n\n\n\n
Ikke al venekvarts og granitkvarts kan forarbejdes til h\u00f8jrent kvarts, givet det nuv\u00e6rende niveau af forarbejdningsteknologi. Kun meget f\u00e5, selv us\u00e6dvanligt sj\u00e6ldne, kan forarbejdes til avancerede produkter.<\/p>\n\n\n\n
Det vil sige, at v\u00e6lge vene kvarts eller granit kvarts er kun den rigtige generelle retning; det l\u00f8ser ikke n\u00f8glesp\u00f8rgsm\u00e5let om specifik r\u00e5vareudv\u00e6lgelse.<\/p>\n\n\n\n
Hoved\u00e5rsagen er eksistensen af forskellige underopdelte genesetyper af venekvarts og granit, p\u00e5virket af de malmdannende geologiske forhold. Der er ogs\u00e5 betydelige forskelle i mineralogi, petrologi og malmaflejringskarakteristika for venekvarts og granit af samme genesetype.<\/p>\n\n\n\n
If\u00f8lge rapporter er den amerikanske virksomhed Unimin meget selektiv med hensyn til h\u00f8jrente kvartsr\u00e5varer og har strenge krav.<\/p>\n\n\n\n
Unimin Quartz R\u00e5materiale udv\u00e6lgelseskriterier: Det ene er kvarts med de mindste urenheder i krystalstrukturen, s\u00e5som IOTA-STD aluminiumindhold (14-18)\u00d710^-6, IOTA-4 aluminiumindhold (8-10)\u00d710^ -6; den anden er kvarts med f\u00e6rre gas-v\u00e6ske indeslutninger, s\u00e5som pegmatit granit og krystal.<\/p>\n\n\n\n
Det har vist sig, at indholdet af urenhedselementer i r\u00e5varen ikke blot svarer til dets kvalitet. I stedet vedr\u00f8rer det selektiviteten af urenheder bestemt af r\u00e5varens procesmineralogiske egenskaber. For eksempel, p\u00e5 trods af det h\u00f8je indhold af urenhedselementer i Spruce Pine-pegmatit-stenpr\u00f8verne i USA, bruges de som r\u00e5materialer til IOTA's avancerede produkter.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
I \u00f8jeblikket omfatter de vigtigste forarbejdningsteknologier for h\u00f8jrent kvarts sortering, skrubning, kemisk syreudvaskning, flotation (b\u00e5de fluorholdig og ikke-fluorflotation), gravitationsseparation, magnetisk separation, klorristning og mikrobiel udvaskning. De anvendte r\u00e5materialer omfatter venekvarts, pegmatitgranit, kvartsit og kvartssandsten.<\/p>\n\n\n\n
Venekvarts er en magmatisk-hydrotermisk vene relateret til granit, for det meste i uregelm\u00e6ssige veneformer. Venekvarts er ren hvid med en fedtet glans og h\u00f8j renhed, med sit SiO2-indhold p\u00e5 over 99%. I Kina er venekvartsminer hovedsageligt placeret i omr\u00e5der som Jiangsu Donghai, Sichuan, Heilongjiang, Hubei osv. Hubei-provinsens Qichun County har kvartsstenreserver p\u00e5 mere end 100 millioner tons med et siliciumindhold p\u00e5 mere end 99.98%, som ligger p\u00e5 f\u00f8rstepladsen i Land.<\/p>\n\n\n\n
Kvartsit er dannet af kiselholdige bjergarter eller kvartssandsten gennem en r\u00e6kke metamorfose og termisk kontakt, med et kvartsmineralindhold, der generelt overstiger 85%. Det er ofte forbundet med turmalin, zirkon, glimmer, feldspat og lermineraler, med h\u00e5rdhed og t\u00e6thed h\u00f8jere end kvartssandsten. Kvartsitminer distribueres i Qinghai, Anhui, Liaoning, Shaanxi osv., og er en af de vigtigste kilder til kiselholdige mineralske r\u00e5materialer i Kina.<\/p>\n\n\n\n
Kvartssandsten er en konsolideret klastisk bjergart med et kvartsfragmentindhold p\u00e5 mere end 95%. Det er ofte forbundet med turmalin, rutil, magnetit, glimmer, feldspat og lermineraler. I Kina distribueres kvartssandstensminer i Sichuan, Hunan, Jiangsu, Zhejiang, Yunnan, Shandong osv. De er de vigtigste r\u00e5materialer til forarbejdning af glas, keramik, st\u00f8bning og andre industrielle kvartsmineraler og -materialer.<\/p>\n\n\n\n
R\u00e5materialet til den amerikanske Unimin TOTA-serie h\u00f8jrent kvartssand er pegmatitgranit. Forskningen p\u00e5 dette omr\u00e5de kunne dog v\u00e6re st\u00e6rkere i Kina, og der er ikke opn\u00e5et rapporterede resultater i behandlingen af h\u00f8jrent kvartssand fra pegmatitgranit.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Sammenlignet med generel mineralforarbejdningsteknik har h\u00f8jrent kvartssandbehandlingsudstyr f\u00f8lgende egenskaber:<\/p>\n\n\n\n
Syreudvaskning og vandvask er vigtige led i den h\u00f8jrente kvartssandbehandlingsteknologi. P\u00e5 grund af de ekstremt h\u00f8je SiO2-renhedskrav og det lave indhold af urenhedselementer i h\u00f8jrent kvarts, skal renheden af syrer og vand, der anvendes, opfylde tilsvarende krav; ellers er det sv\u00e6rt at producere kvalificerede produkter.<\/p>\n\n\n\n
Udvaskning af varm syre spiller en n\u00f8glerolle i rensningsforarbejdningen af h\u00f8jrent kvarts. En af kvarts' vigtige kemiske egenskaber er fremragende syreresistens (undtagen HF), mens andre metalurenhedskomponenter i malmen generelt har d\u00e5rlig syreresistens. Denne effekt er mere udtalt under visse temperaturforhold.<\/p>\n\n\n\n
Den h\u00f8jrente kvartsbehandlingsteknologi for syreudvaskning udnytter dette princip til at opn\u00e5 kemisk oprensning. Unders\u00f8gelser har vist, at brug af den passende syreformel i henhold til de mineralske r\u00e5materialers karakteristika bedre kan fjerne metalmineraler, jernholdige mineraler, carbonatmineraler og tyndfilmsjern mellem kvartspartikler i r\u00e5materialerne.<\/p>\n\n\n\n
Hvis der tils\u00e6ttes en vis m\u00e6ngde HF-syre til syreformelkombinationen, har det en bedre effekt p\u00e5 at fjerne sporglimmer og feldspaturenheder i r\u00e5varerne. Derfor anvendes ofte st\u00e6rke \u00e6tsende reagenser som varm syre og HF-syre.<\/p>\n\n\n\n
Praksis har vist, at alle materialer, der er i kontakt med r\u00e5materialerne, s\u00e5som beholdere, i rensningsbehandlingen af h\u00f8jrent kvarts p\u00e5virker kvaliteten af pr\u00f8verne betydeligt. Streng kontrol med materialestandarderne i alle forarbejdningsled af h\u00f8jrent kvartssand er n\u00f8glen til at sikre kvalitet.<\/p>\n\n\n\n
Egenskaberne ved h\u00f8jrent kvarts SiO2-renhed sikrer, at der ikke kan v\u00e6re nogen forurening under produktionsprocessen. Men p\u00e5 grund af det lange forarbejdningsflow og den komplekse teknologi af h\u00f8jrent kvartssand er det ikke let at forsegle produktionsprocessen helt.<\/p>\n\n\n\n
For at forhindre luftst\u00f8vforurening skal der stilles strenge krav til luftmilj\u00f8et til produktion, emballering, opbevaring mv.<\/p>\n\n\n\n
H\u00f8je sikkerhedskrav: Produktionslinjen, der best\u00e5r af st\u00e6rke \u00e6tsende reagenser, giftige gasser (hvis der anvendes klorristning), h\u00f8je temperaturer osv., skal have h\u00f8jere produktionssikkerhedsgarantier.<\/p>\n\n\n\n
Den s\u00e6rlige karakter af ovenn\u00e6vnte procesbetingelser bestemmer de h\u00f8je krav til h\u00f8jrent kvartsbehandlingsproduktionsudstyr. Udvikling af sikkert, milj\u00f8venligt, energibesparende og effektivt produktionsudstyr er n\u00f8glebetingelsen for at realisere skala og industrialisering.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Det samlede indhold af urenhedselementer som Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni osv., i de amerikanske Unimin IOTA-STD-produkter er normalt < 20\u00d7 10^-6, med en maksimal v\u00e6rdi < 22\u00d710^-6. For s\u00e5danne stoffer med h\u00f8j renhed er kemiske analysemetoder og r\u00f8ntgenfluorescensspektroskopi (XRF) vanskelige at opfylde deres kvalitetsinspektionskrav.<\/p>\n\n\n\n
Til detektion af metalelementer, is\u00e6r spormetalelementer, har induktivt koblet plasma optisk emissionsspektrometri (ICP-OES) de fleste fordele med gode detektionsgr\u00e6nser, h\u00f8j detektionsn\u00f8jagtighed, kort tidsforbrug og h\u00f8j f\u00f8lsomhed. I \u00f8jeblikket er ICP-OES blevet en effektiv metode til p\u00e5visning af sporkemiske komponenter i materialer med h\u00f8j renhed.<\/p>\n\n\n\n
ICP-detektionsteknologi er en vigtig st\u00f8tte og komponent i h\u00f8jrent kvartsteknologi, som har praktisk og teoretisk betydning for at fremme udviklingen af Kinas h\u00f8jrenhedskvartsteknologi.<\/p>\n\n\n\n
Kvarts med h\u00f8j renhed har stabile fysiske og kemiske egenskaber med egenskaber som lavt indhold af urenheder og vanskelig malmopl\u00f8sning. I processen med at opl\u00f8se og udvaske kvartsdetektionspr\u00f8ver med h\u00f8j renhed omfatter de grundl\u00e6ggende faktorer, der er involveret, pr\u00f8vev\u00e6gt, reagenskombination, reagensdosering, reagensrenhed osv.<\/p>\n\n\n\n
Denne teknologi omfatter pr\u00f8veforberedelse og instrumentdetektion, som er to hoveddele. N\u00f8gleteknologien er pr\u00f8vens opl\u00f8sning og forberedelse af udvaskning.<\/p>\n\n\n\n
Eksperimenter har vist, at i pr\u00f8veforberedelsesprocessen vil pr\u00f8vev\u00e6gten, reagenskombinationen, reagensdoseringen og reagensrenheden have en vigtig indflydelse p\u00e5 ICP-detektionsresultaterne.<\/p>\n\n\n\n
M\u00e6ngden af h\u00f8jrenhedskvarts brugt \u22652000mg; reagensrenhed er en h\u00f8j renhedsgrad (MOS eller BV-III), reagenskombination er HF+HNO3; koncentreret HNO3 anvendes i tre gange, med en samlet m\u00e6ngde \u22655mL; HF-dosis er 25 ml.<\/p>\n\n\n\n
I henhold til procesteknologiens karakteristika og renhedskravene for kvartssand med h\u00f8j renhed, m\u00e5 st\u00e5lsigter ikke anvendes gennem hele pr\u00f8veforberedelsesprocessen for at undg\u00e5 jernforurening.<\/p>\n\n\n\n
Derudover vil udf\u00f8relse af opl\u00f8sning af kvartspr\u00f8ver med h\u00f8j renhed og forberedelse af udvaskning under ultra-rene laboratorieforhold hj\u00e6lpe med at undg\u00e5 luftforurening og reducere detektionsfejl.<\/p>\n\n\n\n