[实用新型]一种高温真空去除石英包裹体的装置

说明书

本实用新型提供了一种高温真空去除石英包裹体的装置，该装置合炉抽真空可以提供20‑30Pa以下的近真空环境，在此环境下将保温材料和石墨加热器加热到1400度且不被氧化，石英颗粒在加热到1300‑1400度的温度范围内，微裂纹产生的更多，程度更深，更多的固体包裹体液化和气化，同时近真空的环境，更有利于包裹体内部气体和液体的沸点降低和挥发，从而达到石英砂提纯的目的，本装置结构简单，操作方便，成本较低，大幅提高了石英砂的提纯效率和提纯效果。

技术领域

本实用新型涉及高纯石英砂加工、提纯领域，尤其是涉及一种高温真空去除石英包裹体的装置。

背景技术

高纯石英砂指SiO₂纯度大于99.99％的石英砂，是生产高档石英制品的原料，因其产品具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高度绝缘性和透光性等优异的物理化学性质，广泛应用于光纤通讯、太阳能光伏、航空航天、电子及半导体等高新技术产业，战略地位十分重要。高纯石英砂最初是由一、二级天然水晶加工得到，由于近二十年来市场需求不断增长，天然水晶资源已逐渐枯竭，必须寻找可替代的原料。自上世纪70年代，发达国家开始探索用普通石英代替天然水晶制备高纯石英砂,美国PPCC公司采用英国西北海岸Foxdale地区花岗岩加工高纯石英，其产品SiO₂纯度达到99.99％，日本采用细粒伟晶岩为原料得到高档石英玻璃用的石英砂，德国、俄罗斯则在脉石英、变质石英岩中寻求高纯石英，美国尤尼明公司勘察到经历alleghanian 绿片岩运动的石英矿床，开发出IOTA-Std/4/6/8标准的一系列高纯石英砂产品，其产品SiO2纯度由99.9992％向99.9994％发展，杂质含量以十亿分之一为单位计，目前美国尤尼明公司哈里斯矿产出的IOTA系列超-高纯石英砂产品在国际市场上占垄断地位。

当前我国主要是从东南亚、印度和非州等地进口脉石英矿石进行加工提纯，脉石英矿源的成矿温度低，内部包含大量的气、液、固包裹体，常规的方法浮选、酸洗等方法很难去除此类包裹体，极大地限制了此类脉石英矿石的品质上限，传统去除包裹体的方法是石英砂在900-1150℃的温度范围内，通过晶相转换造成的体积膨胀，石英颗粒出现微裂纹，打开部分包裹体，气液包裹体挥发出来，部分低熔点固体包裹体液化或汽化；同时通入HCL气体或者投入水中，清洗产生的微裂纹，达到提纯的目的。

为了解决以上问题，如公开号为CN112194145A公开了一种超高纯度二氧化硅粉体材料工业化生产方法，依次经过磙碾棒磨机破碎打磨、磁选除杂、色选除杂、采用高分子“无酸”酸洗液代替传统的盐酸、硫酸酸洗，采用多组高分子浮选剂、分散剂、絮凝剂、捕捉剂对砂状、粉状石英按“抑多浮少”的浮选选矿原则通过正反浮选工艺对砂状、粉状石英提纯加工，最后烘干得成品。本发明能将SiO2≥90％的脉石英、石英砂加工提纯，生产SiO2≥99.99％的电子级石英粉，生产过程中高分子“无酸”酸洗液代替传统的盐酸、硫酸酸洗提高工艺环保，生产过程对“废液”、“废水”回收净化再利用，减少环保压力。对生产过程产生的“废渣”进行回收，送入选矿厂进行选矿处理，减少固废排放，实现资源的最大化利用。

又如公开号为CN109502592A公开的一种熔融石英用颗粒原料清洁氧化提纯及余热利用的方法和装置，利用卤素酸加ClO₂组成的混合酸液对石英物料进行氧化提纯，并利用熔融石英冷却产生的余热对提纯过程中的废液进行蒸发回收。利用本发明所述的方法以及设备，可以保证熔融石英的纯度70％为二级及以上，实现含酸废水的充分回收与循环利用，同时做到对熔融石英冷却时的余热的充分利用。

目前，现有石英提纯装置在实际操作过程中还存在一定的不足：上述两份专利一方面由于载具的限制，加热温度并不高，石英颗粒上产生的微裂纹数量和程度受限，固体包裹体一般很难液化或气体；另一方面由于包裹体基本都是微米级别，即使打开的包裹，常压下其内部的气体或液体也不会完全排出。现有技术仍有待改进。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高温真空去除石英包裹体的装置，以解决上述问题。