Типы примесей в природном кварце
Основными типами примесей в природном кварце являются решеточные примеси, флюидные включения, минеральные включения, межкристаллитные примеси и микронные включения.
Минеральные включения и включения расплава в кварце чрезвычайно мелкие и плотно окутаны кварцем, что затрудняет их удаление методами плавки без разрушения кристаллов кварца.
Формы нахождения примесей в кварцевых минералах и сложность их очистки
| Тип примеси | Форма возникновения | Сложность очищения |
| Примеси решетки | Замещение решетки (Al3+Al3+, Fe3+Fe3+, B3+B3+, Ti4+Ti4+, Ge4+Ge4+, P5+P5+), компенсация заряда в междоузельных каналах (Li+Li+, K+K+, Na+Na+, H+H+, Fe2+Fe2+) | Очень трудно удалить |
| Минеральные включения | Мелкозернистый рутил, слюда, полевой шпат, глина и т. д. | Частично съемный |
| Жидкие включения | Газы, жидкие соли (NaNa, KK, HH, CaCa, ClCl) и CO2CO2, N2N2, H2SH2S, CH4CH4 | Большие съемные |
| Межкристаллические примеси | Примесные микрокристаллы, минеральные включения и флюидные включения вдоль границ зерен | Съемный |
| Субмикронные включения | Игольчатый микроциркон, апатит, монацит, полевой шпат, слюда | Чрезвычайно трудно запомнить |
Влияние включений флюидов на чистоту кварца
Влияние флюидных включений на кварц высокой чистоты в первую очередь проявляется двумя способами. Во-первых, флюидные включения богаты ионами металлов, что является одним из основных факторов, влияющих на чистоту кварца. Во-вторых, эти флюидные включения не полностью разрываются в процессе плавления кварца. Газ, образующийся при нагревании, трудно выпустить в расплав кварца высокой вязкости, что является одной из основных причин дефектов в виде пузырьков в изделиях из кварцевого стекла.
Исследования показали, что содержание флюидных включений в кварце прямо пропорционально количеству пузырьковых дефектов в кварцевых изделиях.
Таким образом, содержание минеральных включений и флюидных включений в кварце является одним из основных факторов, влияющих на качество кварцевой продукции. Чтобы определить, может ли кварцевая руда производить кварцевый песок высокой чистоты, необходимо оценить содержание минеральных включений и флюидных включений с помощью исследований технологической минералогии. Это помогает предварительно оценить возможность переработки потенциальных образцов.
Процесс очистки высокочистого кварца
Процесс очистки кварца высокой чистоты в основном делится на предварительную сортировку минералов и химическую глубокую очистку. Методы предварительной физической сортировки, такие как сортировка по цвету, магнитное разделение и флотация, могут удалить почти все минеральные примеси в виде мономеров. Однако физическая сортировка не может удалить жидкие включения и решеточные примеси в кварце. Поэтому химическая глубокая очистка имеет важное значение для получения кварца высокой чистоты.
Основным процессом глубокой химической очистки является кислотно-щелочное выщелачивание, при этом наиболее широко используется метод смешанного кислотного выщелачивания (в качестве основной выщелачивающей кислоты используется плавиковая кислота).
Кроме того, из-за наличия примесных элементов и жидких включений, очистка высокочистого кварца требует использования различий в термических свойствах между связью кремний-кислород на границе раздела и связью металл-кислород. Благодаря высокотемпературному прокаливанию с последующей быстрой закалкой в воде включения разрываются, а кристаллы растрескиваются в точке кристаллической трансформации, что повышает скорость удаления примесей.
О компании Epic Powder Machinery
Эпическая Порошковая Машина является ведущим производителем передового оборудования для сверхтонкого измельчения и классификации, специализирующимся на обработке кварца высокой чистоты. Благодаря многолетнему опыту и европейским основным технологиям мы предлагаем индивидуальные решения для удовлетворения конкретных потребностей таких отраслей, как электроника, химия и материалы. Наши современные струйные мельницы и классификаторы обеспечивают оптимальную чистоту и точность при производстве порошка, помогая нашим клиентам достигать превосходного качества и производительности продукции.
