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　　分歧石英原料的矿石性子不同较大，提纯潜力受矿石的化学因素、嵌布粒度特点、脉石矿物、包裹体和晶格杂质等性子的影响。高纯石英的提纯手段闭键分为物理法和化学法。分歧的共伴生矿物采用分歧的分选本事，物理法提纯闭键有擦洗、重选、磁选、色选和浮选等工艺，可能去除险些一切以单体存正在的矿物杂质，除杂后杂质元素的含量处于较低程度AG九游会网站。

　　此时，气液包裹体和晶格内部类质同象杂质是闭键的杂质原因，而这些杂质是限制高纯石英产物制备的环节性身分。比方碱金属元素杂质K、Na会消浸石英玻璃的行使温度和呆滞强度，正在高温下对石英玻璃的析晶起催化功用，导致石英玻璃映现失透、高温变形等气象。消浸碱金属元素的含量有利于降低高纯石英坩埚的软化点，巩固石英坩埚的抗变形性，降低单晶的制品率。

　　IOTA模范砂央求碱金属元素总和2.4×10-6，用于工艺管、硅片打点、石英块、提单晶硅用的半导体坩埚所需高纯石英央求其总和1.4×10-6，CZ型坩埚央求其总和0.5×10-6，而用于12英寸或更大尺寸硅片所需超高纯石英砂央求其总和0.08×10-6。

　　物理法提纯无法去除这些杂质，需求举行化学法深度提纯。化学深度提纯闭键网罗酸（碱、盐）打点法和热打点法，酸（碱、盐）打点闭键去除以包裹体体式存正在石英砂颗粒外观或镶嵌于颗粒中的杂质，热打点法闭键是应用高温去除包裹体或晶格中类质同象类杂质。相对付物理提纯手段而言，化学提纯操作丰富、本钱较高，但正在制备高纯石英时，化学打点是最有用的，也是必不行少的。

　　个中，氯化焙烧是去除石英晶格杂质、碱金属等间隙原子类杂质最闭键的手段，氯化焙烧是正在必定温度和气氛条款下，将杂质组分袂子转化为低沸点的氯化物，进而将杂质组分分袂的流程。

　　氯化焙烧法不是一种新兴的矿物冶炼手段，很早以前即正在名贵、难选金属矿物以及矿物接收应用方面有了获胜的利用。跟着矿物加工工艺筹议的长远，氯化焙烧的利用下手向非金属矿物加工成长。

　　现阶段，美邦Unimin公司是唯逐一个正在高纯石英提纯中竣工了氯化焙烧工业利用的外洋企业。针对Al、Ti、Fe、Ca、Mg、K、Na、Li等8种常睹的高纯石英杂质，氯化焙烧对碱金属K、Na的去除率最好，1200℃时K、Na可降至最低；氯化焙烧对Fe、Li有必定的去除功用，其他杂质Al、Ti、Ca、Mg未睹昭着的去除功效。

　　湖北菲利华的研发职员采用高温氯化工艺对邦外里3种石英砂试样举行了提纯试验，结果阐明，干燥的HCl气体、Cl2、Cl2和HCl的羼杂气体均对Na、Fe、K等金属杂质有昭着的去除功效，个中干燥HCl气体对石英砂的提纯功效最好。其余，还精细筹议了氯化岁月、氯化温度等参数对石英砂提纯功效的影响，结果阐明，氯化岁月2h、氯化温度1000℃对石英砂中Na、Fe、K等杂质的去除功效最佳。

　　氯化焙烧提纯工艺中，常用的氯化剂有氯气、氯化氢、氯化铵、氯化钠、氯化钾和氯化钙等，氯化焙烧按产品样子可分为高温焙烧（氯化挥发法）、中温焙烧（氯化焙烧-浸出法）、氯化-离析。分歧的氯化剂和焙烧温度与晶格杂质功用的形式和功效存正在较大不同。

　　正在守旧的氯化焙烧纯化本事中，石英砂平淡正在Cl2或HCl气体氛围中被加热到1000～1200℃。闭键微量金属元素（比方正在石英晶格中联络的Al3+、Fe3+和Ti4+）扩散到石英晶粒的外观/界面，然后与电离出的Cl-反映，酿成低沸点氯化物得以被连忙去除。纵然正在1000～1200℃，硅氧四面体的联络材干仍然很大，金属元素仍以极低的扩散速度向石英外观/界面扩散，苛刻地节制了氯化反映的反映速度。

　　正在较高的温度（1200～1500℃）下，固体石英砂昭着熔化酿成固溶体，因为总孔隙率的消浸，石英颗粒的体积密度大大扩充；正在这种温度下，只管金属元素仍然被活化，但固溶体石英落空了很众应许晶格杂质与Cl-反映的活性界面。正在较高的温度下，氯化率实践上更低。所以，高温条款下石英中的晶格杂质正在扩散速度与反映速度之间的冲突是危急需求处置的最环节题目之一。

　　因为守旧氯化焙烧纯化本事温度较高，少许盐类氯化剂被引入到石英提纯中以消浸焙烧温度并晋升分袂作用。采用网罗NaCl和KCl正在内的高效氯化剂对高品格石英举行提纯，石英的晶体组织可能被阳离子要紧作怪，从而增进从α-石英到β-石英或方晶石的迅速相变。迅速相变会以介孔和活性界面的体式酿成丰盛的晶体缺陷，为相分袂供应或许的活性位点。氯化剂中的阳离子（K或Na）可能被氯气或氯化氢气体去除，从而竣工对组织性和面网间碱金属元素杂质的归纳去除。同时，应当留神的是，NaCl和KCl正在石英加工中的用量务必苛刻节制。

　　张海啟等：高纯石英中杂质特点及深度化学提纯本事筹议起色，中邦地质科学院郑州矿产归纳应用筹议所

　　林敏等：高纯石英（SiO2）评述（二）：晶格杂质的活化与分袂本事，武汉京东方光电科技有限公司