Soorten onzuiverheden in natuurlijk kwarts
De belangrijkste soorten onzuiverheden in natuurlijk kwarts zijn roosterverontreinigingen, vloeistofinsluitsels, mineraalinsluitsels, interkristallijne onzuiverheden en microninsluitsels.
Minerale insluitsels en smeltinsluitsels in kwarts zijn extreem fijn en strak omsloten door kwarts, waardoor ze moeilijk te verwijderen zijn door smeltmethoden zonder de kwartskristallen te vernietigen.
Voorkomen van onzuiverheden in kwartsmineralen en hun zuiveringsmoeilijkheden
| Onzuiverheidstype | Voorvalformulier | Reinigingsmoeilijkheid |
| Roosterverontreinigingen | Roostersubstitutie (Al3+Al3+, Fe3+Fe3+, B3+B3+, Ti4+Ti4+, Ge4+Ge4+, P5+P5+), ladingcompensatie in interstitiële kanalen (Li+Li+, K+K+, Na+Na+, H+H+, Fe2+Fe2+) | Zeer moeilijk te verwijderen |
| Minerale insluitsels | Fijnkorrelig rutiel, mica, veldspaat, klei, etc. | Gedeeltelijk verwijderbaar |
| Vloeibare insluitsels | Gassen, vloeibare zouten (NaNa, KK, HH, CaCa, ClCl) en CO2CO2, N2N2, H2SH2S, CH4CH4 | Grote exemplaren zijn verwijderbaar |
| Interkristallijne onzuiverheden | Onzuiverheidsmicrokristallen, minerale insluitsels en vloeistofinsluitsels langs korrelgrenzen | Verwijderbaar |
| Submicron insluitsels | Naaldachtige microzirkoon, apatiet, monaziet, veldspaat, mica | Zeer moeilijk te onthouden |
De impact van vloeistofinsluitsels op de zuiverheid van kwarts
De impact van vloeibare insluitsels op hoogzuiver kwarts is voornamelijk op twee manieren merkbaar. Ten eerste zijn vloeibare insluitsels rijk aan metaalionen, een van de belangrijkste factoren die de zuiverheid van kwarts beïnvloeden. Ten tweede barsten deze vloeibare insluitsels niet volledig open tijdens het smeltproces van kwarts. Het gas dat ontstaat bij verhitting is moeilijk te ontladen in de hoogviskeuze kwartssmelt, wat een van de belangrijkste oorzaken is van blaasdefecten in kwartsglasproducten.
Uit onderzoek is gebleken dat de hoeveelheid vloeistofinsluitsels in kwarts recht evenredig is met het aantal blaasdefecten in kwartsproducten.
Daarom is het gehalte aan minerale en vloeibare insluitsels in kwarts een van de belangrijkste factoren die de kwaliteit van kwartsproducten beïnvloeden. Om te bepalen of een kwartserts kwartszand met een hoge zuiverheidsgraad kan produceren, is het noodzakelijk om het gehalte aan minerale en vloeibare insluitsels te beoordelen door middel van procesmineralologisch onderzoek. Dit helpt om de haalbaarheid van de verwerking van potentiële monsters voorlopig te evalueren.
Zuiveringsproces voor kwarts met hoge zuiverheid
Het zuiveringsproces van hoogzuiver kwarts wordt hoofdzakelijk onderverdeeld in voorsortering van mineralen en chemische dieptezuivering. Voorsorterende fysische sorteermethoden zoals kleursortering, magnetische scheiding en flotatie kunnen vrijwel alle minerale verontreinigingen in de vorm van monomeren verwijderen. Fysische sortering kan echter geen vloeistofinsluitsels en roosterverontreinigingen in kwarts verwijderen. Daarom is chemische dieptezuivering essentieel voor de bereiding van hoogzuiver kwarts.
Het kernproces van chemische dieptereiniging is zuur-base-uitloging, waarbij gemengd zuur-uitloging (waterstoffluoride als primair uitlogingszuur) de meest gebruikte methode is.
Bovendien vereist de zuivering van hoogzuiver kwarts, vanwege de aanwezigheid van onzuiverheden en vloeistofinsluitsels, het gebruik van thermische eigenschappenverschillen tussen de silicium-zuurstofbinding aan het grensvlak en de metaal-zuurstofbinding. Door calcinatie bij hoge temperatuur, gevolgd door snelle afkoeling met water, barsten de insluitsels en barsten de kristallen bij het kristaltransformatiepunt, wat de verwijderingssnelheid van de onzuiverheden verbetert.
Over Epic Powder Machinery
Epische poedermachines is een toonaangevende fabrikant van geavanceerde ultrafijne maal- en classificeringsapparatuur, gespecialiseerd in de verwerking van kwarts met een hoge zuiverheidsgraad. Met jarenlange ervaring en Europese kerntechnologie bieden wij oplossingen op maat die voldoen aan de specifieke behoeften van industrieën zoals elektronica, chemie en materiaalkunde. Onze ultramoderne straalmolens en classificatoren garanderen optimale zuiverheid en precisie bij de poederproductie, waardoor onze klanten superieure productkwaliteit en prestaties kunnen bereiken.
