CN1562743A - 超纯石英砂的制取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超纯石英砂的制取方法，采用硅石为初始原料，对硅砂采用冷***增加经纬裂痕，超声振动酸洗，增加晶核内部矿异物的溶出动力，产品制作成本低，原材料资源丰富，产品质量稳定，其纯度达到99.995－99.9974％国际水平。本发明制取方法为：粉碎筛分，采用天然硅石做原料；热酸浸；水洗；冷***；超声振动酸洗；高温脱羟，去除低温杂质及羟基。

Description

超纯石英砂的制取方法

技术领域：

本发明涉及一种方法，具体地说是一种制取超纯石英砂的方法。

技术背景：

石英砂即二氧化硅砂是制备石英砂玻璃的基础材料，被广泛应用在半导体技术、集成电路、光纤通讯、激光技术、航天等高科技领域，用于制造光纤电弧坩埚、光学仪器、紫外线石英玻璃等石英制品。目前，美国的尤尼明公司高纯石英砂质量水平较高，其杂质在20ppm以下，但因其工艺复杂，价值十分昂贵，传统超纯石英砂是采取水洗涤→手选→酸洗→烧水碎→粉碎→粉碎筛分→酸浸泡→浮选等工序，以天然水晶为原料，其原料费用很高，能耗大，对晶核内的矿异物溶出力不足，因此，其纯度不易保证，生产成本很高。

发明内容：

本发明目的是公开一种超纯石英砂的制取方法，采用硅石为初始原料，对硅砂采用冷***增加经纬裂痕，超声振动酸洗，增加晶核内部矿异物的溶出动力，产品制作成本低，原材料资源丰富，产品质量稳定，其纯度达到99.995-99.9974％国际水平。

本发明制取方法为：

(1)、粉碎筛分：采用天然硅石做原料，把硅石制成2-6cm的块石，进行机械粉碎，制成20---200目的硅砂；

(2)、热酸浸：把制成的硅砂投入到浓度为25-40％，温度25-36度的热盐酸中浸泡60-82小时；

(3)、水洗：取出热酸浸后的砂料水洗至中性并烘干；

(4)、冷***：把烘干后的砂料投入到特制的制冷机械中，使之达到零下200-300度，并突然投入到零上400-550度的高温炉中，达到微***的目的，使砂粒表面产生众多的经纬裂痕，以便在下一部的酸洗中熔去砂粒内部的矿异物；

(5)、超声振动酸洗：把冷***的砂料投入到超声容器中用王水酸容洗6-10小时，超声振动的目的是增强晶核内部的矿异物的溶出动力；

(6)、高温脱羟：把超声振洗后的砂料，用纯水洗至中性并烘干，投入到1450-1600度中高温锻烧，去除低温杂质及羟基。

具体实施方式：

实施1：

(1)、粉碎筛分：用天然硅石做原料，把硅石制成2.5cm的块石，进行机械粉碎，制成100目的硅砂；

(2)、热酸浸：把制成的硅砂投入到浓度为30％，温度25度的热盐酸中浸泡60小时；

(3)、水洗：取出热酸浸后的砂料水洗至中性并烘干；

(4)、冷***：把烘干后的砂料投入到特制的制冷机械中，使之达到零下250度，并突然投入到零上500度的高温炉中，达到微***的目的，使砂粒表面产生众多的经纬裂痕，以便在下一部的酸洗中熔去砂粒内部的矿异物；

(5)、超声振动酸洗：把冷***的砂料投入到超声容器中用王水酸容洗8小时，超声振动的目的是增强晶核内部的矿异物的溶出动力；

(6)、高温脱羟：把超声振洗后的砂料，用纯水洗至中性并烘干，投入到1600度中高温锻烧，去除低温杂质及羟基。

实施2：

(1)、粉碎筛分：采用天然硅石做原料，把硅石制成6cm的块石，进行机械粉碎，制成200目的硅砂；

(2)、热酸浸：把制成的硅砂投入到浓度为40％，温度36度的热盐酸中浸泡82小时；

(3)、水洗：取出热酸浸后的砂料水洗至中性并烘干；

(4)、冷***：把烘干后的砂料投入到特制的制冷机械中，使之达到零下300度，并突然投入到零上550度的高温炉中，达到微***的目的，使砂粒表面产生众多的经纬裂痕，以便在下一部的酸洗中熔去砂粒内部的矿异物；

(5)、超声振动酸洗：把冷***的砂料投入到超声容器中用王水酸容洗10小时，超声振动的目的是增强晶核内部的矿异物的溶出动力；

(6)、高温脱羟：把超声振洗后的砂料，用纯水洗至中性并烘干，投入到1450度中高温锻烧，去除低温杂质及羟基。

实施3：

(1)、粉碎筛分：采用天然硅石做原料，把硅石制成2cm的块石，进行机械粉碎，制成80目的硅砂；

(2)、热酸浸：把制成的硅砂投入到浓度为25％，温度25度的热盐酸中浸泡60小时；

(3)、水洗：取出热酸浸后的砂料水洗至中性并烘干；

(4)、冷***：把烘干后的砂料投入到特制的制冷机械中，使之达到零下200度，并突然投入到零上400度的高温炉中，达到微***的目的，使砂粒表面产生众多的经纬裂痕，以便在下一部的酸洗中熔去砂粒内部的矿异物；

(5)、超声振动酸洗：把冷***的砂料投入到超声容器中用王水酸容洗6小时，超声振动的目的是增强晶核内部的矿异物的溶出动力；

(6)、高温脱羟：把超声振洗后的砂料，用纯水洗至中性并烘干，投入到1450度中高温锻烧，去除低温杂质及羟基。

Claims (1)

1.一种超纯石英砂的制取方法，其生产工艺为：

(1)、粉碎筛分：采用天然硅石做原料，把硅石制成2-6cm的块石，进行机械粉碎，制成20---200目的硅砂；

(2)、热酸浸：把制成的硅砂投入到浓度为25-40％，温度25-36度的热盐酸中浸泡60-82小时；

(3)、水洗：取出热酸浸后的砂料水洗至中性并烘干；

(4)、冷***：把烘干后的砂料投入到特制的制冷机械中，使之达到零下200-300度，并突然投入到零上400-550度的高温炉中，达到微***的目的，使砂粒表面产生众多的经纬裂痕，以便在下一部的酸洗中熔去砂粒内部的矿异物；

(5)、超声振动酸洗：把冷***的砂料投入到超声容器中用王水酸容洗6-10小时，超声振动的目的是增强晶核内部的矿异物的溶出动力；

(6)、高温脱羟：把超声振洗后的砂料，用纯水洗至中性并烘干，投入到1450-1600度中高温锻烧，去除低温杂质及羟基。