Проект и система линии производства кварцевого песка высокой чистоты электронного класса
Обзор системы
Данная система представляет собой комплексное решение, предназначенное для производства высокочистого кварцевого песка электронного класса, специализирующееся на производстве высокочистого кварцевого песка электронного класса с чистотой 5N-6N (99,999%-99,9999%) и содержанием примесей ключевых металлов менее 1 ppm с помощью таких передовых процессов, как точное дробление, термическая активация, глубокая химическая очистка, высокотемпературная обработка хлорированием и сверхтонкая сортировка. Продукция в основном используется в полупроводниковых кварцевых тиглях, носителях пластин, подложках для фотомасок и других высокотехнологичных областях электронного производства.
Подробный технологический процесс всей линии
Система предварительной обработки сырья
Отобранная высокосортная кварцитовая руда проходит двойную сортировку с помощью цветного и рентгеновского сортеров для эффективного удаления зерен, содержащих примеси; щековая дробилка с керамической футеровкой и конусная дробилка используются для многоступенчатого дробления, чтобы обработать сырье до размера частиц менее 5 мм, избегая загрязнения металлами в течение всего процесса, и закладывая основу для последующей глубокой очистки.
Система термической активации и оптимизации решетки
Измельченный материал подвергается термической обработке в высокотемпературной электропечи с температурой 1250°C, чтобы вызвать образование микротрещин в минералах посредством точно контролируемого процесса закалки; этот процесс эффективно открывает каналы решетки, значительно повышает эффективность последующей реакции между химическими реагентами и компонентами примесей, а также полностью раскрывает включения примесей.
Многорежимная система глубокого удаления примесей
-
Высоковольтное электровиннинговое разделение: оснащена высоковольтной электровиннинговой машиной 40 кВ, основанной на разнице в электропроводности минералов для достижения точного разделения.
-
Сверхпроводящая магнитная сепарация и очистка: 6T сверхпроводящая магнитная сепарационная система используется для глубокого удаления парамагнитных примесей, таких как железо, кобальт и никель.
-
Флотационное рафинирование: использование специализированных поверхностно-активных веществ в кислой среде для эффективного разделения полевого шпата, слюды и других алюмосиликатных минералов.
Система химической глубокой очистки
Материалы подвергаются глубокому выщелачиванию в реакторе с тефлоновой футеровкой в течение 72 часов при 90°C с использованием высокочистой смешанной кислоты для полного растворения металлических примесей в поверхностных включениях и каналах решетки; сверхчистая вода с сопротивлением 18 мегаом используется для пятнадцати стадий противоточной промывки, чтобы обеспечить остаточное количество ионов кислотных радикалов менее 0,05ppm.
Высокотемпературный процесс очистки хлорированием
Прохождение хлора электронного класса в среде азота высокой чистоты 1300°C заставляет щелочные металлы, переходные металлы и другие упорные примеси генерировать газообразный хлорид улетучивания и удаления, степень удаления урана, тория и других радиоактивных элементов может достигать более 99,95%, а содержание ключевых металлических примесей стабильно контролируется на уровне 0,1-0,5ppm.
Сверхтонкая сортировка и обработка готовой продукции
Точный контроль размера частиц от 1 до 20 мкм достигается с помощью многоступенчатого турбинного воздушного классификатора, оснащенного он-лайн лазерным анализатором частиц для мониторинга распределения частиц в режиме реального времени; готовая продукция упаковывается азотом в чистой среде класса 100, чтобы обеспечить сохранение сверхвысокой чистоты продукта при хранении и транспортировке.
Основные преимущества системы
Система гарантии максимальной чистоты
Интеграция трех основных технологий - термической активации, глубокой химической очистки и высокотемпературного хлорирования - позволяет создать полную цепочку очистки, обеспечивающую стабильное достижение чистоты продукта на уровне 5N-6N и контроль содержания основных металлических примесей в пределах 0,1-1ppm.
Технология точного контроля размера частиц
Применяя многоступенчатый процесс классификации, сочетающий классификацию воздушного потока и центробежную классификацию, концентрация распределения частиц по размеру продукта D90/D10≤1,5, что позволяет удовлетворить экстремальные требования к консистенции порошка в области электронных материалов.
Чистое производство во всем процессе
Основной процесс осуществляется в чистой среде класса 100, а оборудование изготовлено из высокочистого кварца, PTFE и других инертных материалов, что полностью исключает риск вторичного загрязнения в процессе производства.
Интеллектуальная система отслеживания качества
Внедрение системы управления производством MES позволяет реализовать полную прослеживаемость партий сырья, параметров процесса, данных о качестве и создать идеальный файл качества, чтобы гарантировать, что каждая партия продукции может быть отслежена до исходных производственных данных.
Конфигурация проекта
Планирование чистой производственной зоны
Зона предварительной обработки сырья соответствует стандарту чистоты класса 10 000, зона химической очистки и обработки готовой продукции соответствует стандарту чистоты класса 100, и каждая зона контролируется воздушной душевой и окном передачи материала для достижения градации чистоты.
Профессиональная программа конфигурации оборудования
-
Дробильная секция: оснащена дробильным оборудованием с циркониевой керамической футеровкой, полностью исключающей загрязнение металлами.
-
Высокотемпературная обработка: используется электрическая печь с кремниевым углеродным стержнем, точность контроля температуры составляет ±1°C.
-
Система классификации: оснащена высокоточным турбинным классификатором, эффективность классификации ≥90%.
-
Испытательный центр: оснащен высокоточными аналитическими приборами, такими как ICP-MS, GD-MS и т.д.
Система защиты окружающей среды и безопасности
Кислотные отходящие газы отводятся после трехступенчатой абсорбционной обработки в соответствии со стандартом, а хлорированные отходящие газы безвредно очищаются с помощью специальной системы очистки; для всесторонней гарантии безопасности производства создано устройство аварийной химической обработки.
Благодаря идеальному сочетанию экстремального процесса очистки и чистой производственной системы, эта программа обеспечивает электронную промышленность высокочистыми продуктами из кварцевого песка стабильного качества и отличной производительности, а также помогает развитию полупроводников, интегральных схем и других стратегических развивающихся отраслей.
