일반 석영 모래에서 고순도 석영 모래 정화 프로그램까지: 기술 경로, 핵심 프로세스 및 전체 솔루션

요약: 일반 석영 모래(보통 SiO₂ 함량 99.5% 미만)를 태양광, 광섬유, 반도체 등 첨단 기술 분야의 요구 사항을 충족하는 고순도 석영 모래(SiO₂≥99.99%-99.999%)로 정제하는 방법은 현대 소재 산업의 핵심 과제 중 하나입니다. 이 백서는 원료 평가, 물리적 전처리, 심층 화학 정제 및 최종 처리의 4 단계를 포함하여 일반 석영 모래에서 고순도 석영 모래에 이르는 완전한 정제 솔루션을 체계적으로 설명하고 핵심 기술 분석에 중점을두고 있으며, 포괄적 인 공정 기술 및 장비 통합 기능을 갖춘 ElevateSilica는 실험실 검증에서 산업 생산에 이르기까지 고객에게 맞춤형 고순도 석영 모래 정화 솔루션을 제공합니다. 정화 솔루션.

I. 소개: 순도 틈새를 건너다

일반 석영 모래와 고순도 석영 모래 사이에는 엄청난 '순도 격차'가 존재합니다. 이 격차는 실리카 함량의 백분율 차이뿐만 아니라 내부 불순물 유형, 함량 및 존재 제어 형태의 한계이기도 합니다. 고순도 석영 모래(일반적으로 제품의 SiO₂>99.99%라고 함)는 태양광 도가니, 광섬유 조립식 막대, 고급 광학 장치 및 주요 기본 재료의 전자 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 일반 석영 모래에서 고순도 석영 모래로 전환하기 위해서는 과학적이고 정밀하며 경제적으로 실현 가능한 일련의 정제 프로그램이 필요합니다.

둘째, 정제 프로그램의 초석: 원자재 타당성 평가

모든 일반 석영 모래가 고순도 등급으로 정제에 적합한 것은 아닙니다. 프로그램의 첫 번째 단계는 원재료에 대한 정확한 평가입니다.

• 광물학적 분석: 방해석 광물(예: 장석, 운모, 점토)의 종류와 함량을 결정합니다.

• 불순물 분석: 철, 알루미늄, 칼륨, 나트륨 등의 불순물이 별도의 광물 상에 있는지 또는 석영 내에 유체 내포물, 격자 치환 등으로 존재하는지 여부가 핵심 분석입니다. 후자는 정제의 주요 과제입니다. 후자가 정제의 주요 난제입니다.

• 공정 광물학 평가: 소규모 시험 실험을 통해 기존 기술 경로를 통해 목표 등급에 도달할 수 있는 이 원료의 잠재력과 경제성을 판단합니다.

III. 일반 석영 모래에서 고순도 석영 모래까지 4단계 정제 프로그램

완전한 정화 프로그램은 여러 단계의 여러 기술이 시너지 효과를 내는 체계적인 프로젝트이며, 엘리베이트실리카의 프로그램은 다음 4단계로 나뉩니다:

1단계: 전처리 및 물리적 정화(사전 농축)
목표: 대부분의 개별 미네랄 불순물을 제거하고 심층 화학 정제를 위한 원료를 준비합니다.

1. 분쇄 및 분쇄: 다층 롤 크러셔 및 콘 크러셔와 같은 고순도 장비를 사용하여 광석을 모노머 해리 크기로 서서히 분쇄하여 이차 오염을 최소화합니다.

2. 스크러빙 및 탈리: 기계적 힘을 사용하여 석영 표면의 박막 철 및 접착성 불순물을 스크러빙하고 유압 탈리를 통해 미세 입자의 점토 광물을 제거합니다.

3. 중력 분리 및 자기 분리:

   • 중력 선별: 가넷, 토르말린과 같은 고밀도 광물 제거.

   • 자기 분리: 철 제거의 핵심 물리적 수단. 중간 강도 자기 분리를 사용하여 강한 자성 광물 (예 : 자철광)을 제거한 다음 고 구배 강 자기 분리기를 사용하여 적철광, 흑운모 및 기타 약한 자성 광물을 제거하기 위해 Fe₂O₃를 크게 줄일 수 있습니다.

2단계: 심층 화학 정화(핵심 프로세스)
목표: 물리적 방법으로 제거하기 어렵고 석영 입자의 표면이나 내부에 캡슐화되어 있는 미량 불순물을 제거합니다.

1. 산 침출(산세) 정제: 이 단계의 주를 이룹니다.

   • 원리: 산(예: 염산, 황산, 옥살산, 불산 등)의 혼합물을 사용하여 가열된 조건에서 불순물 미네랄과 반응하여 용해시킵니다.

   • 엘리베이트실리카의 장점:

     • 맞춤형 산 배합: 원료의 불순물 특성에 따라 산의 종류, 농도 및 비율을 최적화하여 효율적인 침출과 석영 손실 감소 사이에서 최상의 균형을 이룹니다.

     • 향상된 반응 조건: 교반 침출 및 초음파 보조 침출을 사용하여 산 용액의 투과성을 높이고 내포물의 제거 효율을 향상시킵니다.

     • 환경 보호 및 재활용: 산성 미스트 재활용 및 폐산 재생 시스템을 장착하여 환경 친화적 인 생산을 실현합니다.

3단계: 열 염소화 정제(매우 높은 순도 요구 사항)
목표: SiO₂>99.995%가 필요한 초고순도 석영 모래(예: 광섬유, 반도체 등급)의 경우 결정 격자의 미량 알칼리 금속 및 기포 내포물을 제거해야 합니다.

• 원리: 염소 또는 염화물 가스(예: Cl₂, HCl)는 고온(1000°C 이상)의 불활성 분위기에서 도입됩니다. 이러한 가스는 석영 격자 내의 금속 불순물(예: Na, K, Li)과 반응하여 기체 염화물을 형성한 다음 제거됩니다.

• 적용 분야: 이 기술은 임계값이 매우 높으며 최고 품질의 고순도 석영 모래를 제조하는 데 핵심적인 역할을 하며 일반적으로 최종 제품의 백엔드 프로세싱에 사용됩니다.

4단계: 최종 가공 및 품질 관리

1. 고순도 세척 및 탈수: 산이나 용해성 이온이 남지 않도록 폐수가 중성이 될 때까지 초순수로 다단계 역류 세척을 실시하여 산이나 용해성 이온이 남지 않도록 합니다.

2. 건조 및 포장: 깨끗한 환경에서 건조하고 오염을 방지하기 위해 포장합니다.

3. 종합적인 품질 검사: ICP-OES/MS를 사용하여 화학 성분을 분석하고, 레이저 입도계를 사용하여 입자 크기 분포를 분석하며, 전자 현미경을 사용하여 형태를 분석하여 제품이 모든 표준을 충족하는지 확인합니다.

엘리베이트실리카 정제 솔루션의 핵심 이점

1. 맞춤형 공정 설계: "하나의 광산, 하나의 케이스"라는 획일화된 솔루션은 절대 제공되지 않는다는 것을 잘 알고 있습니다. 원료의 특성과 목표 제품 표준에 따라 가장 비용 효과적이고 효율적인 정제 솔루션을 맞춤화할 수 있습니다.

2. 기술 통합 및 최적화: 당사는 개별 기술뿐만 아니라 물리적, 화학적, 열적 및 기타 공정 경로를 결합하고 연결하여 전체 공정의 효율성을 극대화하는 데도 능숙합니다.

3. 자체 개발 핵심 장비: 에너지 효율적인 분쇄 및 분류 시스템, 심층 철 제거 및 자기 분리기부터 자동 제어 환경 산세 라인에 이르기까지 자체 개발한 핵심 장비를 제공하여 기술 적용과 성능 보장을 보장합니다.

4. 완벽한 라인 납품 및 지속적인 지원: 실험실 테스트, 파일럿 스케일업부터 전체 라인 설계, 장비 제조, 설치 및 시운전, 기술 교육에 이르는 턴키 프로젝트를 제공하고, 고객에게 생산 최적화를 위한 지속적인 지원을 제공합니다.

일반 석영 모래에서 고순도 석영 모래로 가는 길은 험난한 여정입니다. 전문 규사 기술 및 장비 솔루션 제공 업체 인 ElevateSilica는 체계적인 고순도 석영 모래 정화 솔루션과 신뢰할 수있는 엔지니어링 구현 능력으로 순도 한계를 극복하고 중국 고급 제조 산업의 미래 발전을 강화하기 위해 가장 견고한 파트너가 되려고합니다. 중국의 제조 산업.

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