一种高纯石英的绿色低耗提纯方法技术

本发明专利技术涉及高纯石英提纯方法技术领域，尤其涉及一种高纯石英的绿色低耗提纯方法，其步骤如下：S1：等离子体辅助破碎预处理；S2：络合酸浸‑微波协同除杂；S3：流态化氯化焙烧；S4：纳米气泡水洗‑靶向吸附；S5：真空热净化；本发明专利技术的高纯石英提纯方法采用络合酸浸‑微波协同除杂步骤，摒弃了传统化学酸浸法中剧毒的氢氟酸，极大降低了废液毒性；相比传统高温氯化法需要1300℃以上的高温，本方法采用流态化氯化焙烧，使焙烧温度降低500℃，能耗减少40%；采用纳米气泡超纯水进行超声波清洗，能够使清洗效率提升50%，有效去除残留杂质；通过各步骤的创新设计与协同作用，实现了SiO2纯度≥99.996%的超高纯度，同时兼顾绿色环保、节能降耗和工业化稳定生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高纯石英提纯方法，尤其涉及一种高纯石英的绿色低耗提纯方法。

技术介绍

1、高纯石英（sio2）是半导体芯片、光纤通信、光伏电池等尖端领域的核心材料，纯度≥99.995%，其杂质包括al、fe、ti、b，杂质的含量需严格控制在ppm级。

2、现有提纯技术存在以下瓶颈：

3、1.化学酸浸法：依赖氢氟酸（hf）溶解包裹体，但hf剧毒且废液处理成本高昂，易造成环境污染；

4、2.高温氯化法：需在1300℃以上通入氯气，能耗巨大且设备易腐蚀，残留氯离子影响产品稳定性；

5、3.物理分选法：浮选、磁选对亚微米级包裹体去除率不足，难以突破99.99%纯度；

6、4.生物浸提法：周期长，需要20-30天，菌种活性受限于矿石成分，工业化应用困难。

7、当前技术难以兼顾超高纯度、环保性及经济性。

8、因此，针对上述化学酸浸法依赖剧毒氢氟酸，废液处理成本高且污染环境；高温氯化法能耗巨大、设备易腐蚀且残留氯离子影响产品稳定性；物理分选法对亚微米级包裹体去除率不足，难以达到超高纯度；生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：S1步骤中，低温等离子体处理室内部设有等离子体发生装置，用于产生低温等离子体并对石英进行表面处理，通过调节等离子体发生装置的功率，使其保持在5-10kW的区间内，在此过程中，低温等离子体的能量会使石英内部包裹体产生微裂纹，这些微裂纹能够显著提升石英在后续处理步骤中的反应活性，为杂质的去除创造更有利的条件。

3.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：石英中Al杂质含量较高且其他金属杂质相对较少时，柠檬酸、酒石酸和乙二胺四...

【技术特征摘要】

1.一种高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：s1步骤中，低温等离子体处理室内部设有等离子体发生装置，用于产生低温等离子体并对石英进行表面处理，通过调节等离子体发生装置的功率，使其保持在5-10kw的区间内，在此过程中，低温等离子体的能量会使石英内部包裹体产生微裂纹，这些微裂纹能够显著提升石英在后续处理步骤中的反应活性，为杂质的去除创造更有利的条件。

3.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：石英中al杂质含量较高且其他金属杂质相对较少时，柠檬酸、酒石酸和乙二胺四乙酸的质量比为10:2:1。

4.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：石英中fe、ti杂质含量较高，而al含量相对较低时，柠檬酸、酒石酸和乙二胺四乙酸的质量比为6:4:2。

5.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：石英中杂质种类复杂且含量均衡时，柠檬酸、酒石酸和乙二胺四乙酸的质量比为3:3:4。

6.根据权利要求1所述的高纯石英的绿色低耗提纯方法，其特征在于：s2步骤中，微波反应器的微波频率为2.45ghz，功率为3-5kw；在微波辅助和复合络合酸液的共同作用下，石英表面的金属氧化物能...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子豪，宋涛，孙少伟，白俊哲，张金龙，何玉坡，
申请(专利权)人：河南协鑫硅基新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：