[发明专利]一种高档全透明坩埚用超纯石英材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高档全透明坩埚用超纯石英材料，其特征在于，所述超纯石英材料粒径为70~120目，SiO₂含量>99.999%，气液包裹体总含量<90mg/kg。

2.一种高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.精选石英硅矿：将多个地区的国产石英硅矿反复进行ICP分析比较，筛选，然后，用低浓度酸溶液浸洗表面杂质，再用去离子水快速冲洗，得到石英硅矿粗品；

S2.水淬：将步骤S1所得石英硅矿粗品加热，然后快速放入水中遇冷炸裂，去除大量的气液包裹体，得到粗品颗粒；

S3.酸浸：将步骤S2所得粗品颗粒经雷蒙磨粉碎，过筛，“王水”浸泡，去

除金属杂质，再用去离子水冲洗，即得石英砂粗品；

S4.浮选：将步骤S3所得石英砂粗品加入浮选溶剂中浮选剔除非石英砂颗粒；

S5.磁选：将步骤S4浮选后的石英砂粗品用去离子水冲洗，烘干后，再用磁选机磁选；

S6.高温真空处理：将步骤S5磁选出来的石英砂颗粒置于高温、真空条件下保温，降温后再通氯气处理，超导提纯；

S7.超声波处理：将步骤S6所得石英砂颗粒通过超声波处理，即得超纯石英材料。

3.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中筛选出的碱金属总含量低于300mg/kg、气液包裹体总含量低于2200mg/kg的石英硅矿。

4.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述酸溶液为草酸、盐酸、磷酸、硫酸中的一种或几种，所述酸溶液浓度为1~10%。

5.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S1所述浸洗时间为60~120min，浸洗温度为60~72℃。

6.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的加热温度为400~550℃；放入水中炸裂5~20s。

7.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S3所述的粉碎过筛筛网目数为70~120目，“王水”与石英硅矿粗品颗粒质量比为1:0.5~4，浸泡时间为10~15h，浸泡温度为30~50℃，所述雷蒙磨所用雷蒙球为高密度石英球或高铝球。

8.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述浮选溶剂为氟硅酸钠、十二烷基磺酸钠、十五酸、氧化石蜡皂、N-(2-氨乙基)-月桂酰胺、N，N-二甲基十二胺中的一种或几种。

9.根据权利要求2所述的高档全透明坩埚用超纯石英材料的制备方法，其特征在于，步骤S6所述高温温度为650~780℃，保温50~90min；步骤S7中所述超声处理功率为10~25kw，超声处理时间为30~ 90min，超声处理温度35~55℃。

10.如权利要求1~9任一项所述的超纯石英材料应用于高档全透明坩埚、高温容器领域。