Linea di produzione di sabbia silicea di elevata purezza di grado elettronico Progetto e sistema
Panoramica del sistema
Questo sistema è una soluzione completa progettata per la produzione di sabbia di silice di elevata purezza di grado elettronico, specializzata nella produzione di sabbia di silice di elevata purezza di grado elettronico con una purezza di 5N-6N (99,999%-99,9999%) e un contenuto di impurità metalliche chiave inferiore a 1 ppm attraverso processi avanzati come la frantumazione di precisione, l'attivazione termica, la purificazione chimica approfondita, il trattamento di clorazione ad alta temperatura e la classificazione ultra-fine. I prodotti sono utilizzati principalmente nei crogioli di quarzo per semiconduttori, nei supporti per wafer, nei substrati per fotomaschere e in altri settori della produzione elettronica di fascia alta.
Flusso di processo dettagliato dell'intera linea
Sistema di pretrattamento di precisione della materia prima
Il minerale di quarzite selezionato di alta qualità viene sottoposto a doppia cernita con sorter a colori e sorter a raggi X per eliminare efficacemente i grani contenenti impurità; il frantoio a mascelle con rivestimento in ceramica e il frantoio a cono vengono utilizzati per la frantumazione a più stadi per trattare la materia prima fino a una dimensione delle particelle inferiore a 5 mm, evitando la contaminazione da metalli durante l'intero processo e ponendo le basi per la successiva purificazione approfondita.
Attivazione termica e sistema di ottimizzazione del reticolo
Il materiale frantumato viene trattato termicamente in un forno elettrico ad alta temperatura a 1250°C per indurre reti di microfratture all'interno dei minerali attraverso un processo di spegnimento controllato con precisione; questo processo apre efficacemente i canali reticolari, migliora significativamente l'efficienza della successiva reazione tra i reagenti chimici e i componenti delle impurità ed espone le inclusioni alla totalità delle impurità.
Sistema di rimozione delle impurità in profondità multimodale
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Separazione per elettrofiltrazione ad alta tensione: dotata di una macchina per elettrofiltrazione ad alta tensione da 40kV, si basa sulla differenza di conducibilità elettrica dei minerali per ottenere una separazione accurata.
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Separazione magnetica superconduttiva e purificazione: viene adottato un sistema di separazione magnetica superconduttiva a 6T per rimuovere in profondità impurità paramagnetiche come ferro, cobalto e nichel.
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Raffinazione per flottazione: utilizzo di tensioattivi personalizzati in mezzi acidi per separare efficacemente feldspato, mica e altri minerali alluminosilicati.
Sistema di purificazione chimica in profondità
I materiali vengono sottoposti a lisciviazione profonda in un reattore rivestito di teflon per 72 ore a 90°C con acido misto di elevata purezza per dissolvere completamente le impurità metalliche nelle inclusioni superficiali e nei canali reticolari; per quindici fasi di risciacquo in controcorrente viene utilizzata acqua ultrapura a 18 megaohm per garantire che la quantità residua di ioni radicali acidi sia inferiore a 0,05 ppm.
Processo di purificazione con clorazione ad alta temperatura
Il passaggio di cloro di grado elettronico in un ambiente di azoto ad alta purezza a 1300°C fa sì che i metalli alcalini, i metalli di transizione e altre impurità ostinate generino la volatilizzazione e la rimozione del cloruro gassoso; il tasso di rimozione di uranio, torio e altri elementi radioattivi può raggiungere oltre il 99,95% e il contenuto di impurità metalliche chiave è stabilmente controllato a 0,1-0,5ppm.
Selezione ultra-fine e lavorazione del prodotto finito
Il controllo preciso delle dimensioni delle particelle da 1-20μm è ottenuto mediante un classificatore ad aria a turbina multistadio, dotato di un misuratore di particelle laser online per il monitoraggio in tempo reale della distribuzione delle dimensioni delle particelle; i prodotti finiti sono imballati con azoto in un ambiente pulito di classe 100 per garantire che il prodotto mantenga una purezza ultraelevata durante lo stoccaggio e il trasporto.
Vantaggi principali del sistema
Sistema di garanzia della massima purezza
Integrando le tre tecnologie principali di attivazione termica, purificazione chimica approfondita e clorazione ad alta temperatura per costruire una catena di purificazione completa, si garantisce che la purezza del prodotto raggiunga stabilmente lo standard di 5N-6N e che il contenuto di impurità metalliche chiave sia controllato entro un intervallo di 0,1-1ppm.
Tecnologia di controllo preciso delle dimensioni delle particelle
Adottando un processo di classificazione a più stadi che combina classificazione a flusso d'aria e classificazione centrifuga, la concentrazione della distribuzione granulometrica del prodotto è pari a D90/D10≤1,5, per soddisfare i requisiti estremi di consistenza della polvere nel campo dei materiali elettronici.
Produzione pulita nell'intero processo
Il processo principale è completato in un ambiente pulito di classe 100 e le attrezzature sono realizzate in quarzo di elevata purezza, PTFE e altri materiali inerti, che eliminano completamente il rischio di inquinamento secondario nel processo di produzione.
Tracciabilità intelligente della qualità
Introduzione del sistema di esecuzione della produzione MES per implementare la completa tracciabilità dei lotti di materie prime, dei parametri di processo, dei dati di qualità e stabilire un file di qualità perfetto per garantire che ogni lotto di prodotti possa essere ricondotto ai dati di produzione originali.
Configurazione del progetto
Pianificazione dell'area di produzione pulita
L'area di pretrattamento delle materie prime adotta lo standard di pulizia di classe 10.000, l'area di purificazione chimica e di lavorazione dei prodotti finiti applica le specifiche di pulizia di classe 100. Ogni area è controllata da una stanza per la doccia d'aria e da una finestra di trasferimento dei materiali per ottenere una classificazione della pulizia.
Programma di configurazione delle attrezzature professionali
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Sezione di frantumazione: dotata di apparecchiature di frantumazione con rivestimento ceramico in zirconio, evita completamente l'inquinamento da metalli.
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Trattamento ad alta temperatura: adozione di un forno elettrico a barre di carbone di silicio, con una precisione di controllo della temperatura di ±1°C.
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Sistema di classificazione: dotato di classificatore a turbina ad alta precisione, con efficienza di classificazione ≥90%.
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Centro di analisi: dotato di strumenti analitici di alta precisione come ICP-MS, GD-MS, ecc.
Sistema di protezione ambientale e di sicurezza
I gas di scarico acidi vengono scaricati dopo un trattamento di assorbimento a tre stadi per soddisfare gli standard, mentre i gas di coda della clorazione vengono trattati in modo innocuo attraverso un sistema di trattamento speciale; è stato creato un dispositivo di trattamento di emergenza chimica per garantire in modo completo la sicurezza della produzione.
Grazie alla perfetta combinazione di un processo di purificazione estremo e di un sistema di produzione pulito, questo programma fornisce all'industria elettronica prodotti di sabbia silicea di elevata purezza, di qualità stabile e dalle prestazioni eccellenti, favorendo lo sviluppo dei semiconduttori, dei circuiti integrati e di altre industrie emergenti strategiche.
