Ligne de production de sable siliceux de haute pureté de qualité électronique Projet et système
Vue d'ensemble du système
Ce système est une solution complète conçue pour la production de sable siliceux de haute pureté pour l'électronique. Il est spécialisé dans la production de sable siliceux de haute pureté pour l'électronique d'une pureté de 5N-6N (99,999%-99,9999%) et d'une teneur en impuretés métalliques clés inférieure à 1 ppm grâce à des processus avancés tels que le broyage de précision, l'activation thermique, la purification chimique en profondeur, le traitement de chloration à haute température et le triage ultrafin. Les produits sont principalement utilisés dans les creusets de quartz pour semi-conducteurs, les supports de plaquettes, les substrats de masques photographiques et d'autres domaines de fabrication électronique haut de gamme.
Processus détaillé de l'ensemble de la chaîne
Système de prétraitement de précision des matières premières
Le minerai de quartzite de qualité supérieure sélectionné est doublement trié par un trieur à couleurs et un trieur à rayons X afin d'éliminer efficacement les grains contenant des impuretés ; un concasseur à mâchoires et un concasseur à cônes à revêtement céramique sont utilisés pour le concassage en plusieurs étapes afin de traiter la matière première jusqu'à une taille de particule inférieure à 5 mm, évitant ainsi la contamination métallique tout au long du processus et jetant les bases d'une purification ultérieure en profondeur.
Activation thermique et système d'optimisation du réseau
Le matériau broyé est traité thermiquement dans un four électrique à haute température de 1250°C pour induire des réseaux de microfissures dans les minéraux grâce à un processus de trempe contrôlé avec précision ; ce processus ouvre effectivement les canaux du réseau, améliore considérablement l'efficacité de la réaction ultérieure entre les réactifs chimiques et les composants d'impureté, et expose les inclusions à l'intégralité des impuretés.
Système multimode d'élimination des impuretés en profondeur
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Séparation par extraction électrolytique à haute tension: équipée d'une machine d'extraction électrolytique à haute tension de 40 kV, basée sur la différence de conductivité électrique des minéraux pour réaliser une séparation précise.
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Séparation magnétique supraconductrice et purification: le système de séparation magnétique supraconductrice 6T est adopté pour éliminer les impuretés paramagnétiques telles que le fer, le cobalt et le nickel en profondeur.
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Affinage par flottation: utilisation d'agents tensioactifs personnalisés en milieu acide pour séparer efficacement le feldspath, le mica et d'autres minéraux aluminosilicatés.
Système de purification chimique en profondeur
Les matériaux sont soumis à une lixiviation profonde dans un réacteur revêtu de téflon pendant 72 heures à 90°C avec un acide mixte de haute pureté pour dissoudre complètement les impuretés métalliques dans les inclusions de surface et les canaux du réseau ; de l'eau ultrapure de 18 mégohms est utilisée pour quinze étapes de rinçage à contre-courant afin de garantir que la quantité résiduelle d'ions radicaux acides est inférieure à 0,05ppm.
Processus de purification par chloration à haute température
Les métaux alcalins, les métaux de transition et d'autres impuretés tenaces sont volatilisés et éliminés par le passage de chlore de qualité électronique dans un environnement d'azote de haute pureté à 1 300 °C. Le taux d'élimination de l'uranium, du thorium et d'autres éléments radioactifs peut atteindre plus de 99,95 %, et la teneur en impuretés métalliques clés est contrôlée de manière stable à 0,1-0,5 ppm.
Classement ultra-fin et traitement des produits finis
Le contrôle précis de la taille des particules de 1 à 20μm est réalisé par un classificateur à turbine à air à plusieurs étages, équipé d'un granulomètre laser en ligne pour le contrôle en temps réel de la distribution de la taille des particules ; les produits finis sont emballés avec de l'azote dans un environnement propre de classe 100 pour s'assurer que le produit conserve une pureté ultra-élevée pendant le stockage et le transport.
Avantages principaux du système
Système de garantie de pureté ultime
Intégrant les trois technologies de base de l'activation thermique, de la purification chimique en profondeur et de la chloration à haute température pour construire une chaîne de purification complète, ce système garantit que la pureté du produit atteint la norme 5N-6N de manière stable et que la teneur en impuretés métalliques clés est contrôlée dans une fourchette de 0,1 à 1 ppm.
Technologie de contrôle précis de la taille des particules
Adoptant un processus de classification en plusieurs étapes combinant la classification par flux d'air et la classification centrifuge, la concentration de la distribution de la taille des particules du produit de D90/D10≤1,5, pour répondre aux exigences extrêmes de la cohérence de la poudre dans le domaine des matériaux électroniques.
Production propre dans l'ensemble du processus
Le processus de base est achevé dans un environnement propre de classe 100, et l'équipement est composé de quartz de haute pureté, de PTFE et d'autres matériaux inertes, ce qui élimine complètement le risque de pollution secondaire dans le processus de production.
Traçabilité intelligente de la qualité
L'introduction du système d'exécution de la production MES permet de mettre en œuvre une traçabilité complète des lots de matières premières, des paramètres de processus et des données de qualité, et d'établir un dossier de qualité parfait pour garantir que chaque lot de produits peut être retracé jusqu'aux données de production d'origine.
Configuration du projet
Planification de la zone de production propre
La zone de prétraitement des matières premières adopte la norme de propreté de classe 10 000, la zone de purification chimique et de traitement des produits finis applique la spécification de propreté de classe 100, et chaque zone est contrôlée par une salle de douche d'air et une fenêtre de transfert des matériaux afin d'obtenir un classement de propreté.
Programme de configuration des équipements professionnels
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Section de concassage : équipée d'un équipement de concassage à revêtement céramique en zircone, évitant totalement la pollution par les métaux.
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Traitement à haute température : adoption d'un four électrique à barres de carbone silicium, avec une précision de contrôle de la température de ±1°C.
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Système de classification : équipé d'un classificateur à turbine de haute précision, efficacité de classification ≥90%.
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Centre d'essai : équipé d'instruments analytiques de haute précision tels que ICP-MS, GD-MS, etc.
Système de protection de l'environnement et de sécurité
Les gaz résiduels acides sont évacués après un traitement d'absorption en trois étapes afin de répondre à la norme, et les gaz résiduels de chloration sont traités de manière inoffensive par un système de traitement spécial ; un dispositif de traitement d'urgence chimique est mis en place pour garantir pleinement la sécurité de la production.
Grâce à la combinaison parfaite d'un processus de purification extrême et d'un système de production propre, ce programme fournit à l'industrie électronique des produits à base de sable siliceux de haute pureté, de qualité stable et d'excellente performance, et contribue au développement des semi-conducteurs, des circuits intégrés et d'autres industries stratégiques émergentes.
