我國能用于生產(chǎn)高純石英砂的礦源很多,專供高純超細(xì)硅微粉但是由于加工處理手段落后以及缺少石英玻璃原料礦相關(guān)的礦物學(xué)及地質(zhì)成因等地球科學(xué)方面的基礎(chǔ)研究,產(chǎn)品不能達(dá)到高純石英原料的要求。目前我國石英玻璃采用的中低檔高純石英砂大部分是從水晶中制取的。水晶在我國的儲量有限,價格昂貴,質(zhì)地不均勻,昆明高純超細(xì)硅微粉有些礦物雜質(zhì)和工藝過程中的混雜物質(zhì)不可能除掉,導(dǎo)致由水晶中生產(chǎn)的超純石英砂批量小,質(zhì)量也不穩(wěn)定。
石英是重要的工業(yè)礦物原料,專供高純超細(xì)硅微粉非化學(xué)危險品,廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。石英的內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性,昆明高純超細(xì)硅微粉這些特性使得石英在航天航空領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展,對石英這一基礎(chǔ)原材料提出了更高的純度要求,世界公認(rèn)高純、超高純石英原料是當(dāng)今高新科技產(chǎn)品的重要基礎(chǔ),專供專供高純超細(xì)硅微粉是一個國家高新技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的必要務(wù)件。在德國,已將超高純石英原料列為戰(zhàn)略物資而限制出口。 高純石英砂是經(jīng)過對石英砂進(jìn)行提純加工,對砂中有用礦物進(jìn)行高度密集,加工出來的。高純石英砂是制造二氧化硅薄膜、石英玻璃、半導(dǎo)體硅及光線通訊電纜等高性能材料的主要原料,可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科技和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,附加值很高。 國際上,昆明高純超細(xì)硅微粉可以生產(chǎn)這些高純度石英砂的國家也只有美國、日本、英國、德國和法國的七家企業(yè)。
(1)高純石英ICP檢測技術(shù)包括:試樣制備和儀器檢測兩大部分,其技術(shù)關(guān)鍵是試樣的消解和溶礦制備。專供高純超細(xì)硅微粉實(shí)驗(yàn)表明:在試樣制備過程中,所采用的試樣重量、試劑組合、試劑用量、試劑純度等對ICP檢測結(jié)果會產(chǎn)生重要的影響。(2)試樣消解和溶礦制備的優(yōu)化條件是:高純石英用量≥2000mg;試劑純度為高純級(MOS或BV-III),試劑組合為HF+HNO3;濃HNO3分3次使用,總用量≥5mL;HF用量為25mL。(3)根據(jù)高純石英砂加工工藝特點(diǎn)和對純度要求,在整個試樣制備過程中,都不能采用鋼篩,以避免產(chǎn)生鐵質(zhì)污染。另外,昆明高純超細(xì)硅微粉在超凈實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行高純石英試樣消解和溶礦制備,將有利于避免空氣雜質(zhì)污染、減少檢測誤差。