<\/p>\n\n\n\t\t\t\t
<\/p>\n\n\n\n
Didelio grynumo kvarcas rei\u0161kia kvarco serijos gaminius, kuri\u0173 SiO2 grynumas didesnis nei 99,9%. Tai yra auk\u0161tos klas\u0117s gamini\u0173 silicio pramon\u0117je materialus pagrindas, pla\u010diai naudojamas tokiose pramon\u0117s \u0161akose kaip fotovoltin\u0117 energija, elektronin\u0117 informacija, optinis ry\u0161ys ir elektroliuminescenciniai \u0161altiniai. Ji u\u017eima svarbi\u0105 viet\u0105 ir vaidmen\u012f strategi\u0161kai kylan\u010diose nauj\u0173 med\u017eiag\u0173 ir naujos energijos pramon\u0117s \u0161akose.<\/p>\n\n\n\n
Atsi\u017evelgiant \u012f SiO2 grynum\u0105, jis gali b\u016bti suskirstytas \u012f:<\/p>\n\n\n\n
Jis taip pat gali b\u016bti klasifikuojamas pagal bendr\u0105 priemai\u0161\u0173 element\u0173, toki\u0173 kaip Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni ir kt., kiek\u012f \u012f:<\/p>\n\n\n\n
Kiekvien\u0105 didelio grynumo kvarco grynumo laipsn\u012f galima suskirstyti \u012f tokias r\u016b\u0161is kaip 40-80 aki\u0173, 80-140 aki\u0173, 80-200 aki\u0173, 80-300 aki\u0173 ir pan.<\/p>\n\n\n\n
Auk\u0161to grynumo kvarco technologija \u2013 tai sistemingas in\u017einerinis projektas, apimantis didelio grynumo kvarco \u017ealiav\u0173 parinkimo technologij\u0105, apdirbimo technologij\u0105, apdirbimo \u012frangos technologij\u0105 ir kokyb\u0117s tikrinimo technologij\u0105. \u0160ie aspektai yra ir nepriklausomi, ir tarpusavyje susij\u0119, sudarydami visapusi\u0161k\u0105 technologin\u0119 visum\u0105.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
I\u0161 prad\u017ei\u0173 didelio grynumo kvarcas buvo apdorojamas i\u0161 pirmos ir antros klas\u0117s nat\u016brali\u0173 kristal\u0173. Nat\u016bral\u016bs kristalai da\u017eniausiai susidaro kristal\u0173 ertmi\u0173 aplinkoje tam tikromis geologin\u0117mis s\u0105lygomis. D\u0117l j\u0173 genez\u0117s specifi\u0161kumo atsiranda du b\u016bdingi tr\u016bkumai:<\/p>\n\n\n\n
1. Ma\u017ei i\u0161tekliai ir prastos kasybos s\u0105lygos, kurios po met\u0173 pl\u0117tros ir panaudojimo nei\u0161vengiamai lemia i\u0161tekli\u0173 tr\u016bkum\u0105, auk\u0161tas kainas ir nesugeb\u0117jim\u0105 patenkinti stambios pramonin\u0117s gamybos poreiki\u0173.<\/p>\n\n\n\n
2. Mineralini\u0173 kristal\u0173 chemin\u0117 sud\u0117tis yra nestabili ir veikiama kristalin\u0117s aplinkos poky\u010di\u0173. Tai lemia didelius \u017ealiav\u0173 chemin\u0117s sud\u0117ties svyravimus didel\u0117s apimties pramonin\u0117se srityse, tod\u0117l \u017ealiav\u0173 standartizavimas tampa sud\u0117tingas ir negali patenkinti auk\u0161\u010diausios klas\u0117s, labai gryno kvarco gamini\u0173 gamybos poreiki\u0173.<\/p>\n\n\n\n
Taigi, norint i\u0161 esm\u0117s i\u0161spr\u0119sti didelio grynumo kvarco \u017ealiavos problem\u0105, kuri yra pagrindinis techninis po\u017ei\u016bris \u0161alies viduje ir tarptautiniu mastu, b\u016btina prad\u0117ti nuo kit\u0173 kvarco mineralini\u0173 i\u0161tekli\u0173.<\/p>\n\n\n\n
De\u0161imtajame de\u0161imtmetyje Japonija apdorojo skaidr\u0173 didelio grynumo kvarc\u0105, kaip \u017ealiav\u0105 naudodama smulkiagr\u016bd\u012f kvarcit\u0105.<\/p>\n\n\n\n
Rusija ir Vokietija apdorojo didelio grynumo kvarc\u0105, kaip \u017ealiav\u0105 naudodamos venin\u012f kvarc\u0105 ir metamorfin\u012f kvarcit\u0105.<\/p>\n\n\n\n
Devintajame de\u0161imtmetyje amerikie\u010di\u0173 kompanija PPCC apdorojo didelio grynumo kvarc\u0105, naudodama granit\u0105 i\u0161 Foksdeilo srities \u0161iaur\u0117s vakar\u0173 Anglijos pakrant\u0117je kaip Vakar\u0173 Europos kvarcinio stiklo \u017ealiav\u0105. Produkto SiO2 grynumas buvo 4N, Fe kiekis < 1\u00d710^-6, o kit\u0173 priemai\u0161\u0173 element\u0173 kiekis < 5\u00d710^-6.<\/p>\n\n\n\n
Nuo 1990-\u0173j\u0173 Amerikos kompanija Unimin prad\u0117jo efektyviai kurti ir naudoti pegmatitin\u012f granit\u0105 \u0160iaur\u0117s Karolinos Spruce Pine vietov\u0117je. Ji suk\u016br\u0117 didelio grynumo kvarco serijos produktus, tokius kaip IOTA-STD (standartin\u0117 klas\u0117), IOTA-4, IOTA-6 ir IOTA-8, beveik monopolizavusi tarptautin\u0119 rink\u0105 ir tapusi tarptautiniu standartu.<\/p>\n\n\n\n
Akivaizdu, kad be nat\u016bralaus kri\u0161tolo, kvarco ir granito kvarco i\u0161 \u0161e\u0161i\u0173 pirmiau min\u0117t\u0173 genezi\u0173, kvarco mineraliniai i\u0161tekliai yra ideali \u017ealiava vidutinio ir auk\u0161\u010diausios klas\u0117s didelio grynumo kvarco gaminiams apdoroti.<\/p>\n\n\n\n
Atsi\u017evelgiant \u012f dabartin\u012f apdirbimo technologij\u0173 lyg\u012f, ne visas veninis kvarcas ir granitinis kvarcas gali b\u016bti perdirbtas \u012f didelio grynumo kvarc\u0105. Tik labai nedaugelis, net i\u0161skirtinai reti, gali b\u016bti perdirbami \u012f auk\u0161\u010diausios klas\u0117s gaminius.<\/p>\n\n\n\n
Tai yra, veninio kvarco ar granito kvarco pasirinkimas yra tik teisinga bendra kryptis; jis nei\u0161sprend\u017eia esminio konkre\u010dios \u017ealiavos pasirinkimo klausimo.<\/p>\n\n\n\n
Pagrindin\u0117 prie\u017eastis yra \u012fvairi\u0173 suskirstyt\u0173 kvarco ir granito genez\u0117s tip\u0173 egzistavimas, kur\u012f \u012ftakoja r\u016bd\u0105 formuojan\u010dios geologin\u0117s s\u0105lygos. Taip pat yra reik\u0161ming\u0173 to paties genez\u0117s tipo gyslinio kvarco ir granito mineralogijos, petrologijos ir r\u016bdos telkini\u0173 savybi\u0173 skirtum\u0173.<\/p>\n\n\n\n
Remiantis prane\u0161imais, amerikie\u010di\u0173 kompanija Unimin labai i\u0161renka labai grynas kvarco \u017ealiavas ir taiko grie\u017etus reikalavimus.<\/p>\n\n\n\n
Unimin kvarco \u017ealiavos atrankos kriterijai: vienas yra kvarcas, kurio kristalin\u0117je strukt\u016broje yra ma\u017eiausiai priemai\u0161\u0173, pvz., IOTA-STD aliuminio kiekis (14-18) \u00d7 10^-6, IOTA-4 aliuminio kiekis (8-10) \u00d7 10^ -6; kitas yra kvarcas su ma\u017eiau duj\u0173 ir skys\u010di\u0173 intarp\u0173, toki\u0173 kaip pegmatitas granitas ir kristalas.<\/p>\n\n\n\n
\u012erodyta, kad priemai\u0161\u0173 element\u0173 kiekis \u017ealiavoje ne tik atitinka jos kokyb\u0119. Vietoj to jis susij\u0119s su priemai\u0161\u0173 selektyvumu, kur\u012f lemia \u017ealiavos proceso mineralogin\u0117s savyb\u0117s. Pavyzd\u017eiui, nepaisant didelio priemai\u0161\u0173 element\u0173 kiekio Spruce Pine pegmatito uolien\u0173 m\u0117giniuose Jungtin\u0117se Amerikos Valstijose, jie naudojami kaip \u017ealiava IOTA auk\u0161\u010diausios klas\u0117s gaminiams.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
\u0160iuo metu pagrindin\u0117s didelio grynumo kvarco apdorojimo technologijos apima r\u016b\u0161iavim\u0105, \u0161veitim\u0105, chemin\u012f r\u016bg\u0161ties i\u0161plovim\u0105, flotacij\u0105 (ir fluoro turint\u012f, ir be fluoro), gravitacin\u012f atskyrim\u0105, magnetin\u012f atskyrim\u0105, skrudinim\u0105 chloruojant ir mikrob\u0173 i\u0161plovim\u0105. Naudojamos \u017ealiavos yra veninis kvarcas, pegmatitas granitas, kvarcitas ir kvarcinis smiltainis.<\/p>\n\n\n\n
Gysl\u0173 kvarcas yra magmin\u0117-hidrotermin\u0117 gysla, susijusi su granitu, da\u017eniausiai netaisykling\u0173 ven\u0173 form\u0173. Ven\u0173 kvarcas yra grynai baltas, riebaus blizgesio ir didelio grynumo, jo SiO2 kiekis vir\u0161ija 99%. Kinijoje ven\u0173 kvarco kasyklos daugiausia yra tokiose srityse kaip Jiangsu Donghai, Sichuan, Heilongjiang, Hubei ir kt. Hubei provincijos Qichun apskrityje yra daugiau nei 100 mln. \u0160alis.<\/p>\n\n\n\n
Kvarcitas susidaro i\u0161 silikatini\u0173 uolien\u0173 arba kvarcini\u0173 smiltaini\u0173, vykstant metamorfozei ir terminiam kontaktui, o kvarco mineral\u0173 kiekis paprastai vir\u0161ija 85%. Jis da\u017enai siejamas su turmalinu, cirkoniu, \u017e\u0117ru\u010diu, lauko \u0161patu ir molio mineralais, kuri\u0173 kietumas ir tankis yra didesni nei kvarcinio smiltainio. Kvarcito kasyklos yra platinamos Qinghai, Anhui, Liaoning, Shaanxi ir kt., Ir yra vienas i\u0161 pagrindini\u0173 silicio mineralini\u0173 \u017ealiav\u0173 \u0161altini\u0173 Kinijoje.<\/p>\n\n\n\n
Kvarcinis smiltainis yra konsoliduota klastin\u0117 uoliena, kurios kvarco fragment\u0173 kiekis yra didesnis nei 95%. Jis da\u017enai siejamas su turmalinu, rutilu, magnetitu, \u017e\u0117ru\u010diu, lauko \u0161patu ir molio mineralais. Kinijoje kvarcinio smiltainio kasyklos platinamos Si\u010duane, Hunane, Dziangsu, D\u017eedziange, Junane, \u0160andonge ir kt. Jos yra pagrindin\u0117s stiklo, keramikos, liejimo ir kit\u0173 kvarcini\u0173 pramonini\u0173 mineral\u0173 ir med\u017eiag\u0173 apdirbimo \u017ealiavos.<\/p>\n\n\n\n
Amerikieti\u0161ko Unimin TOTA serijos didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio \u017ealiava yra pegmatitas granitas. Ta\u010diau \u0161ios srities moksliniai tyrimai gal\u0117t\u0173 b\u016bti stipresni Kinijoje, ir nebuvo prane\u0161ta apie pasiekimus apdorojant didelio grynumo kvarcin\u012f sm\u0117l\u012f i\u0161 pegmatito granito.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Palyginti su bendra mineral\u0173 apdorojimo in\u017einerija, didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio apdorojimo \u012franga turi \u0161ias charakteristikas:<\/p>\n\n\n\n
R\u016bg\u0161\u010di\u0173 i\u0161plovimas ir plovimas vandeniu yra svarbios didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio apdorojimo technologijos grandys. D\u0117l itin auk\u0161t\u0173 SiO2 grynumo reikalavim\u0173 ir ma\u017eo priemai\u0161\u0173 element\u0173 kiekio didelio grynumo kvarce, naudojam\u0173 r\u016bg\u0161\u010di\u0173 ir vandens grynumas turi atitikti atitinkamus reikalavimus; kitu atveju sunku pagaminti kvalifikuotus produktus.<\/p>\n\n\n\n
Kar\u0161tos r\u016bg\u0161ties i\u0161plovimas atlieka pagrindin\u012f vaidmen\u012f gryninant didelio grynumo kvarc\u0105. Viena i\u0161 svarbi\u0173 kvarco chemini\u0173 savybi\u0173 yra puikus atsparumas r\u016bg\u0161tims (i\u0161skyrus HF), o kiti metalo priemai\u0161\u0173 komponentai r\u016bdoje paprastai turi prast\u0105 atsparum\u0105 r\u016bg\u0161tims. \u0160is poveikis yra ry\u0161kesnis esant tam tikroms temperat\u016bros s\u0105lygoms.<\/p>\n\n\n\n
Didelio grynumo kvarco apdorojimo r\u016bg\u0161ties i\u0161plovimo technologija naudoja \u0161\u012f princip\u0105 cheminiam valymui. Tyrimai parod\u0117, kad naudojant atitinkam\u0105 r\u016bg\u0161ties formul\u0119 pagal mineralini\u0173 \u017ealiav\u0173 savybes, galima geriau pa\u0161alinti metalo mineralus, gele\u017eies turin\u010dius mineralus, karbonatinius mineralus ir plonasluoksn\u0119 gele\u017e\u012f tarp kvarco daleli\u0173 \u017ealiavose.<\/p>\n\n\n\n
Jei \u012f r\u016bg\u0161ties formul\u0117s derin\u012f pridedamas tam tikras HF r\u016bg\u0161ties kiekis, tai geriau pa\u0161alina \u017e\u0117ru\u010dio ir lauko \u0161pato priemai\u0161as i\u0161 \u017ealiav\u0173. Tod\u0117l da\u017enai naudojami stipr\u016bs koroziniai reagentai, tokie kaip kar\u0161ta r\u016bg\u0161tis ir HF r\u016bg\u0161tis.<\/p>\n\n\n\n
Praktika \u012frod\u0117, kad gryninant didelio grynumo kvarc\u0105, bet kokios med\u017eiagos, besilie\u010dian\u010dios su \u017ealiavomis, pavyzd\u017eiui, talpyklos, daro didel\u0119 \u012ftak\u0105 m\u0117gini\u0173 kokybei. Grie\u017eta med\u017eiag\u0173 standart\u0173 kontrol\u0117 visose didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio apdorojimo grandyse yra raktas \u012f kokyb\u0119.<\/p>\n\n\n\n
Didelio grynumo kvarcinio SiO2 grynumo charakteristikos u\u017etikrina, kad gamybos proceso metu negali b\u016bti tar\u0161os. Ta\u010diau d\u0117l ilgo apdorojimo srauto ir sud\u0117tingos didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio technologijos n\u0117ra lengva visi\u0161kai u\u017esandarinti gamybos proces\u0105.<\/p>\n\n\n\n
Siekiant i\u0161vengti oro tar\u0161os dulk\u0117mis, turi b\u016bti keliami grie\u017eti reikalavimai oro aplinkai gamybai, pakavimui, sand\u0117liavimui ir kt.<\/p>\n\n\n\n
Auk\u0161ti saugos reikalavimai: gamybos linija, sudaryta i\u0161 stipri\u0173 korozini\u0173 reagent\u0173, toksi\u0161k\u0173 duj\u0173 (jei naudojamas skrudinimas chloruojant), auk\u0161ta temperat\u016bra ir pan., turi tur\u0117ti auk\u0161tesnes gamybos saugos garantijas.<\/p>\n\n\n\n
Auk\u0161\u010diau nurodyt\u0173 proceso s\u0105lyg\u0173 ypatingas pob\u016bdis lemia auk\u0161tus reikalavimus didelio grynumo kvarco apdirbimo gamybos \u012frangai. Saugios, aplink\u0105 tausojan\u010dios, energij\u0105 taupan\u010dios ir efektyvios gamybos \u012frangos k\u016brimas yra pagrindin\u0117 masto ir industrializacijos s\u0105lyga.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n
Bendras priemai\u0161\u0173 element\u0173, toki\u0173 kaip Al, B, Li, K, Na, Ca, Mg, Ti, Fe, Mn, Cu, Cr, Ni ir kt., kiekis amerikieti\u0161kuose Unimin IOTA-STD gaminiuose paprastai yra < 20 \u00d7 10^-6, kuri\u0173 did\u017eiausia vert\u0117 < 22\u00d710^-6. Tokioms didelio grynumo med\u017eiagoms chemin\u0117s analiz\u0117s metodai ir rentgeno fluorescencin\u0117 spektroskopija (XRF) sunkiai atitinka kokyb\u0117s tikrinimo reikalavimus.<\/p>\n\n\n\n
Metalo element\u0173, ypa\u010d mikroelement\u0173, aptikimui daugiausia privalum\u0173 turi induktyviai susietos plazmos optin\u0117s emisijos spektrometrija (ICP-OES), pasi\u017eyminti geromis aptikimo ribomis, dideliu aptikimo tikslumu, trumpu laiko s\u0105naudomis ir dideliu jautrumu. \u0160iuo metu ICP-OES tapo veiksmingu metodu, leid\u017eian\u010diu aptikti labai gryn\u0173 med\u017eiag\u0173 chemini\u0173 komponent\u0173 p\u0117dsakus.<\/p>\n\n\n\n
ICP aptikimo technologija yra svarbi didelio grynumo kvarco technologijos atrama ir sudedamoji dalis, kuri turi praktin\u0119 ir teorin\u0119 reik\u0161m\u0119 skatinant Kinijos didelio grynumo kvarco technologijos pl\u0117tr\u0105.<\/p>\n\n\n\n
Didelio grynumo kvarcas pasi\u017eymi stabiliomis fizin\u0117mis ir chemin\u0117mis savyb\u0117mis, tokiomis kaip ma\u017eas priemai\u0161\u0173 kiekis ir sunkus r\u016bdos tirpimas. Tirpinant ir i\u0161plaunant didelio grynumo kvarco aptikimo m\u0117ginius, pagrindiniai veiksniai yra m\u0117ginio svoris, reagent\u0173 derinys, reagento doz\u0117, reagento grynumas ir kt.<\/p>\n\n\n\n
\u0160i technologija apima m\u0117gini\u0173 paruo\u0161im\u0105 ir instrument\u0173 aptikim\u0105, kurie yra dvi pagrindin\u0117s dalys. Pagrindin\u0117 technologija yra m\u0117ginio i\u0161tirpinimas ir paruo\u0161imas i\u0161plovimui.<\/p>\n\n\n\n
Eksperimentai parod\u0117, kad m\u0117ginio paruo\u0161imo procese m\u0117ginio svoris, reagent\u0173 derinys, reagento doz\u0117 ir naudojamas reagento grynumas tur\u0117s didel\u0119 \u012ftak\u0105 ICP aptikimo rezultatams.<\/p>\n\n\n\n
Naudojamas didelio grynumo kvarco kiekis \u22652000mg; reagento grynumas yra didelio grynumo laipsnis (MOS arba BV-III), reagent\u0173 derinys yra HF+HNO3; koncentruotas HNO3 naudojamas tris kartus, bendras kiekis \u22655mL; HF doz\u0117 yra 25 ml.<\/p>\n\n\n\n
Atsi\u017evelgiant \u012f didelio grynumo kvarcinio sm\u0117lio apdorojimo technologijos charakteristikas ir grynumo reikalavimus, siekiant i\u0161vengti gele\u017eies u\u017eter\u0161imo, per vis\u0105 m\u0117ginio paruo\u0161imo proces\u0105 negalima naudoti plieno siet\u0173.<\/p>\n\n\n\n
Be to, didelio grynumo kvarco m\u0117ginio tirpinimas ir i\u0161plovimo paruo\u0161imas itin \u0161variomis laboratorijos s\u0105lygomis pad\u0117s i\u0161vengti oro tar\u0161os priemai\u0161omis ir suma\u017einti aptikimo klaidas.<\/p>\n\n\n\n