Types d'impuretés dans le quartz naturel
Les principaux types d’impuretés dans le quartz naturel comprennent les impuretés de réseau, les inclusions fluides, les inclusions minérales, les impuretés intercristallines et les inclusions microniques.
Les inclusions minérales et les inclusions fondues dans le quartz sont extrêmement fines et étroitement enveloppées par le quartz, ce qui les rend difficiles à éliminer par des méthodes de fusion sans détruire les cristaux de quartz.
Formes d'occurrence des impuretés dans les minéraux de quartz et difficulté de leur purification
| Type d'impureté | Formulaire d'occurrence | Difficulté de purification |
| Impuretés du réseau | Substitution de réseau (Al3+Al3+, Fe3+Fe3+, B3+B3+, Ti4+Ti4+, Ge4+Ge4+, P5+P5+), compensation de charge dans les canaux interstitiels (Li+Li+, K+K+, Na+Na+, H+H+, Fe2+Fe2+) | Extrêmement difficile à enlever |
| Inclusions minérales | Rutile à grains fins, mica, feldspath, argile, etc. | Partiellement amovible |
| Inclusions fluides | Gaz, sels liquides (NaNa, KK, HH, CaCa, ClCl) et CO2CO2, N2N2, H2SH2S, CH4CH4 | Les grandes tailles sont amovibles |
| Impuretés intercristallines | Microcristaux d'impuretés, inclusions minérales et inclusions fluides le long des joints de grains | Amovible |
| Inclusions submicroniques | Micro-zircon en forme d'aiguille, apatite, monazite, feldspath, mica | Extrêmement difficile à retenir |
L'impact des inclusions fluides sur la pureté du quartz
L'impact des inclusions fluides sur le quartz de haute pureté se manifeste principalement de deux manières. Premièrement, les inclusions fluides sont riches en ions métalliques, ce qui constitue l'un des principaux facteurs affectant la pureté du quartz. Deuxièmement, ces inclusions fluides n'éclatent pas complètement lors de la fusion du quartz. Le gaz généré par le chauffage est difficile à évacuer dans le quartz fondu à haute viscosité, ce qui est l'une des principales causes de défauts de bulles dans les produits en verre de quartz.
Des études ont montré que la teneur en inclusions fluides dans le quartz est directement proportionnelle au nombre de défauts de bulles dans les produits en quartz.
Par conséquent, la teneur en inclusions minérales et en inclusions fluides du quartz est l'un des principaux facteurs affectant la qualité des produits à base de quartz. Pour déterminer si un minerai de quartz peut produire du sable de quartz de haute pureté, il est nécessaire d'évaluer la teneur en inclusions minérales et en inclusions fluides grâce à des recherches en minéralogie des procédés. Cela permet d'évaluer préliminairement la faisabilité du traitement des échantillons potentiels.
Procédé de purification du quartz de haute pureté
Le processus de purification du quartz de haute pureté se divise principalement en un tri préliminaire des minéraux et une purification chimique approfondie. Les méthodes de tri physique préliminaire, telles que le tri par couleur, la séparation magnétique et la flottation, permettent d'éliminer la quasi-totalité des impuretés minérales sous forme de monomères. Cependant, le tri physique ne permet pas d'éliminer les inclusions fluides et les impuretés du réseau du quartz. Par conséquent, une purification chimique approfondie est essentielle pour obtenir du quartz de haute pureté.
Le processus principal de la purification chimique en profondeur est la lixiviation acide-base, la lixiviation acide mixte (acide fluorhydrique comme acide de lixiviation principal) étant la méthode la plus largement utilisée.
De plus, en raison de la présence d'impuretés et d'inclusions fluides, la purification du quartz de haute pureté nécessite l'exploitation des différences de propriétés thermiques entre la liaison silicium-oxygène à l'interface et la liaison métal-oxygène. Grâce à une calcination à haute température suivie d'une trempe rapide à l'eau, les inclusions éclatent et les cristaux se fissurent au point de transformation cristalline, ce qui améliore le taux d'élimination des impuretés.
À propos d'Epic Powder Machinery
Machines à poudre épiques est un fabricant leader d'équipements de broyage et de classification ultrafins de pointe, spécialisé dans le traitement du quartz haute pureté. Forts de nombreuses années d'expérience et d'une technologie européenne de pointe, nous proposons des solutions sur mesure pour répondre aux besoins spécifiques des secteurs de l'électronique, de la chimie et des matériaux. Nos broyeurs à jet et nos classificateurs de pointe garantissent une pureté et une précision optimales dans la production de poudre, permettant à nos clients d'obtenir des produits de qualité et de performance supérieures.
