Qual é a pureza do quartzo e como medir e melhorar a pureza do quartzo?

A pureza do quartzo refere-se ao conteúdo de dióxido de silício (SiO2) emquartzo, geralmente expresso como uma porcentagem. O teor de SiO2 do quartzo de alta pureza está acima de 99,95%, enquanto o teor de SiO2 da areia de quartzo comum é relativamente baixo.

Os métodos para medir a pureza do quartzo incluem o uso de difração de raios X (XRD), espectroscopia de emissão de plasma indutivamente acoplada (ICP-MS), microscópio de dupla finalidade de transmissão/luz refletida, microscópio de polarização, sonda eletrônica, emissão de plasma indutivamente acoplada espectroscopia (EPMA), espectroscopia laser Raman (LRM) e estágio micro-micro-térmico e outros métodos analíticos. Esses métodos podem analisar sistematicamente o estado de ocorrência de inclusões sólidas e fluidas no quartzo e a distribuição de elementos de impureza na rede, para determinar com precisão a pureza do quartzo.

Os métodos para melhorar a pureza do quartzo incluem principalmente triagem física, tratamento químico e tratamento térmico. No processo de classificação física, impurezas minerais independentes, impurezas minerais incorporadas e impurezas de inclusão no quartzo podem ser removidas por separação magnética, flotação e outros meios. Em termos de tratamento químico, lixiviação ácida mista, lixiviação alcalina e outros métodos podem ser usados ​​para remover impurezas com eficácia, aproveitando as diferenças de solubilidade de diferentes minerais de impureza sob condições específicas. O tratamento térmico, como torrefação a vácuo e calcinação, também é um meio importante para melhorar a pureza do quartzo. O tratamento em alta temperatura pode alterar os parâmetros da célula unitária de quartzo e promover a volatilização ou transformação de certos elementos de impureza, melhorando assim a pureza do quartzo.

Por exemplo, otimizando o processo de purificação combinado de torrefação a vácuo e lixiviação sob pressão a quente, pode-se preparar quartzo de pureza ultra-alta com um teor de SiO2 de 99,996% em peso. Além disso, usar o alto ponto de ebulição do ácido sulfúrico concentrado para pressão normal e lixiviação ácida em alta temperatura também pode melhorar efetivamente a pureza do quartzo e obter produtos de areia de quartzo com um teor de SiO2 superior a 99,8%.