Mis on kvartsi puhtus ning kuidas mõõta ja parandada kvartsi puhtust?

Kvartsi puhtus viitab ränidioksiidi (SiO2) sisalduselekvarts, väljendatakse tavaliselt protsentides. Kõrge puhtusastmega kvarts SiO2 sisaldus on üle 99,95%, samas kui tavalise kvartsliiva SiO2 sisaldus on suhteliselt madal.

Kvartsi puhtuse mõõtmise meetodid hõlmavad röntgendifraktsiooni (XRD), induktiivsidestatud plasmaemissioonispektroskoopia (ICP-MS), läbilaskva/peegeldunud valguse kaheotstarbelise mikroskoobi, polariseeriva mikroskoobi, elektronsondi, induktiivsidestatud plasmaemissiooni kasutamist. spektroskoopia (EPMA), laser-Ramani spektroskoopia (LRM) ja mikro-mikrotermiline staadium ja muud analüütilised meetodid. Nende meetoditega saab kvartsi puhtuse täpseks määramiseks süstemaatiliselt analüüsida kvartsis olevate tahkete ja vedelate lisandite esinemise olekut ning lisandite elementide jaotumist võres.

Kvartsi puhtuse parandamise meetodid hõlmavad peamiselt füüsilist sorteerimist, keemilist töötlemist ja kuumtöötlust. Füüsilise sorteerimise käigus saab iseseisvaid mineraalseid lisandeid, sissekasvanud mineraalseid lisandeid ja kvartsis sisalduvaid lisandeid eemaldada magnetilise eraldamise, flotatsiooni ja muude vahenditega. Keemilise töötluse osas saab lisandite tõhusaks eemaldamiseks kasutada segatud happe-, leelise- ja muid meetodeid, kasutades ära erinevate lisanditega mineraalide lahustuvuse erinevusi konkreetsetes tingimustes. Kuumtöötlemine, nagu vaakumröstimine ja kaltsineerimine, on samuti oluline vahend kvartsi puhtuse parandamiseks. Kõrge temperatuuriga töötlemine võib muuta kvartsühiku parameetreid ja soodustada teatud lisandite elementide lendumist või muundumist, parandades seeläbi kvartsi puhtust.

Näiteks vaakumröstimise ja kuumsurvega leostumise kombineeritud puhastusprotsessi optimeerimisega saab valmistada ülikõrge puhtusastmega kvartsi SiO2 sisaldusega 99,996 massiprotsenti. Lisaks võib kontsentreeritud väävelhappe kõrge keemistemperatuuri kasutamine normaalrõhul ja kõrgel temperatuuril happe leostumisel tõhusalt parandada kvartsi puhtust ja saada kvartsliiva tooteid, mille SiO2 sisaldus on üle 99,8%.