www.188betkr.com 讯随着战略性新兴产业的迅猛发展，高纯石英作为诸多高端领域的关键基础性原料，其纯度高低直接决定着这些高端领域的发展高度。而获取高纯石英的核心，在于高效精准的提纯技术。当下，高纯石英的提纯方法主要分为物理法和化学法。由于不同石英原料的矿石性质差异较大，所以需因地制宜采用不同的分选技术。
高纯石英砂制备简图
物理提纯
物理提纯主要有擦洗、脱泥、重选、磁选、浮选等工艺，可以去除几乎所有以单体存在的矿物杂质，除杂后杂质元素的含量处于较低水平。
化学提纯
化学深度提纯主要包括酸(碱、盐)处理法和热处理法，酸(碱、盐)处理主要去除以包裹体形式存在石英砂颗粒表面或镶嵌于颗粒中的杂质，热处理法主要是利用高温去除包裹体或晶格中类质同象类杂质。相对于物理提纯方法而言，化学提纯操作复杂、成本较高，但在制备高纯石英时，化学处理是最有效的，也是必不可少的。
酸处理法
除了氢氟酸和热磷酸以外，SiO2几乎不溶于所有的酸，利用这一特点对石英砂进行酸浸处理可以进一步剔除石英砂中的Fe、Al、Ga、Mg、Na、K等金属杂质离子，使其中杂质离子的含量降低至高纯石英砂的标准。
热处理法
高温爆裂法：直接高温爆裂法是利用高温焙烧、微波加热等使石英晶体表面创造晶体缺陷和高能区，并使气液包裹体气化膨胀，再利用水淬使膨胀的气液包裹体瞬时爆裂。经高温焙烧过程，能除掉某些挥发性杂质以及精矿中残留的浮选剂。
氯化焙烧法：氯化焙烧是去除石英晶格杂质、碱金属等间隙原子类杂质最主要的方法，氯化焙烧是在一定温度和氛围条件下，将杂质组分离子转化为低沸点的氯化物，进而将杂质组分分离的过程。
不同的氯化剂和焙烧温度与晶格杂质作用的方式和效果存在较大差异。氯化焙烧对碱金属K、Na的去除率最好，1200℃时K、Na可降至最低；氯化焙烧对Fe、Li有一定的去除作用，其他杂质Al、Ti、Ca、Mg未见明显的去除效果。
其他方法
生物浸出法
生物浸出法是利用微生物代谢产生的有机酸与矿物杂质反应生成可溶性络合物进行分离提纯的新工艺，常用的微生物有青霉、黑曲霉、草分支杆菌、假单胞菌等。
微波焙烧
微波焙烧是利用微波选择性加热的特点，不同介电常数的物质在加热过程中局部会产生较大的温度差，在界面处产生热应力，使石英砂中的气液包裹体快速升温汽化，极大的压强使石英砂破裂，从而实现气液包裹体的去除。
近年来，我国关于石英砂提纯技术取得长足发展，但实现5N2以上纯度石英砂稳定生产还有一定差距。在高纯石英砂的制备研究中，需要开发有效去除Al、Ti以及碱金属等杂质的技术以及进一步开发去除气液包裹体的技术，从而实现5N2以上纯度的高纯石英砂的稳定制备。
在对高纯石英砂技术的探索不断深入、产业对前沿技术交流的需求愈发迫切之际，www.188betkr.com将于2025年3月27日，在江苏东海举办“2025第三届集成电路及光伏用高纯石英材料产业发展大会”，届时宜宾学院材料与化学工程学院袁小武博士，将做题为《高纯石英砂(5N2及以上)技术研究报告》的报告。
袁小武，博士、正高级工程师，四川大学材料物理与化学专业毕业。现任宜宾学院新材料产业技术研究院教师。目前主要从事新能源材料产业技术研究，研究超高纯石英砂技术（光伏石英坩埚内层砂）、多晶硅技术、单晶硅技术、硅片加工技术、光伏电池技术、光伏电站系统技术、光伏电站运营技术，锂离子电池硅碳负极材料技术、锂离子电池技术、钠离子电池技术、储能电池组件技术、光储技术等。主持了2019年四川省重点研发任务子课题1项，中国东方电气集团有限公司产业研究项目5项，峨嵋半导体材料研究所科研项目1项；横向科研项目2余项、产业研究项目两项。发表了学术论文22多篇；授权了10项发明专利、19项实用新型专利。
参考来源：
张海啟，马亚梦，谭秀民，武志超.高纯石英中杂质特征及深度化学提纯技术研究进展
侯清麟，梁晓亮，周方革，肖嘉凯.高纯石英砂制备技术研究现状
胡泽晨,余刚,季勇升,杨德仁,余学功.石英砂的提纯技术现状及挑战
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