Yüksek saflıkta kuvars, kritik ve yüksek talep gören metalik olmayan bir mineral malzemedir. Yüksek sıcaklık dayanımı, korozyon direnci, termal kararlılık ve yalıtım özelliklerine sahiptir. Yüksek kaliteli elektrikli ışık kaynaklarında, büyük ölçekli ve ultra büyük ölçekli entegre devrelerde, güneş fotovoltaiklerinde, optik fiberlerde, havacılık ve askeri sanayilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sektörlerin uzun vadeli ulusal kalkınma için stratejik önemi göz önüne alındığında, yüksek saflıkta kuvars, dünya çapındaki hükümetler tarafından sıkı koruma altında olan yüksek teknoloji ürünü bir malzeme olarak sınıflandırılmıştır. Avrupa Birliği, 2010 yılı gibi erken bir tarihte bunu kritik bir hammadde olarak listelemiştir. Şu anda, dünya çapında yalnızca birkaç şirket gerçek üretimini gerçekleştirebilmektedir.
Tablo 1 Yüksek Saflıkta Kuvarsın Uygulama Pazarı
| Saflık (SiO₂ İçeriği) | >99.99% | >99.997% | >99.999% |
|---|---|---|---|
| Başlıca Ürünler | Yüksek sıcaklık lamba tüpleri, erimiş silika tüpleri, kuvars camı, silika tozu, optik cihazlar, özel kuvars optik camı vb. | Monokristal silikon potalar, polikristal silikon potalar, yüksek kaliteli kuvars cam ve ürünleri, optik fiberler ve ilgili optoelektronik bileşenler vb. | Czochralski (CZ) potaları, yarı iletkenler için ultra yüksek saflıkta kuvars cam, yarı iletkenler için üst düzey kuvars potalar |
| Uygulama Sektörü Fiyatı (USD/ton) | 600 ~ 1500 | 5,500 ~ 8,500 | 12,000 ~ 15,000 |
Yüksek Saflıkta Kuvars için Teknik Özellikler
Evrensel olarak kabul görmüş bir tanım yoktur. Müller A. ve ark. (2007), kuvarsı eser miktardaki safsızlık element içeriğine göre sınıflandırmaya ilk kez teşebbüs etmiş ve yüksek saflıktaki kuvarsın şu kriterleri karşılaması gerektiğini öne sürmüştür (ppm): Al < 30, B < 1, Ca < 5, Fe < 3, K < 8, Li < 5, Na < 8, Ti < 10, P < 2, toplam safsızlık < 50 ppm. Zhang Ye ve ark. (2010), uluslararası alanda kabul görmüş yüksek saflıktaki kuvars kumunun 15 safsızlığın (Al, K, Na, Li, Ca, Fe, Mg, Mn, Ti, Zr, Cu, Cr, Ni, P, B) toplam içeriğinin 22,26 ppm'den az olduğunu belirtmiştir. Çin'in "Önemli Yeni Malzemeler İçin İlk Parti Uygulama Gösterim Kılavuzu Kataloğu (2018 Baskısı)", yüksek saflıkta kuvarsın toplam 12 safsızlık (Fe, Mg, Cr, Ni, Cu, Mn, Ca, Al, Na, Li, K, B) içeriğinin 6 ppm'den az olması gerektiğini belirtmektedir.
Kuvarsda yaygın olarak bulunan sıvı kapanımları, yüksek saflıktaki kuvars ürünlerinde kabarcıkların başlıca nedenidir ve kaliteyi ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle, yüksek saflıktaki kuvars, hiç sıvı kapanımı içermemeli veya minimum düzeyde içermelidir. Gözlemler, aşağıdaki koşulları karşılaması gerektiğini göstermektedir: tek parçacıklı sıvı kapanım alanı oranı <1%; mikroskop altında (10X objektif, ortalama tane boyutu 0,1 mm örnek), sıvı kapanımları içeren parçacıklar <1%; termal ağırlık kaybı <15 ppm.
Tablo 2 Yüksek Saflıkta Kuvars ABD Unimin IOTA Serisi Göstergeleri (ppm) [9]
| Element | Al | B | Ca | Cr | Cu | Fe | K | Li | Mg | Mn | Na | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IOTA – Standart | 16.2 | 0.08 | 0.5 | <0.05 | <0.05 | 0.23 | 0.60 | 0.90 | <0.05 | <0.05 | 0.9 | <0.05 |
| IOTA – 4 | 8.0 | 0.04 | 0.6 | <0.05 | <0.05 | 0.3 | 0.35 | 0.15 | <0.05 | <0.05 | 0.9 | <0.05 |
| IOTA – 6 | 8.0 | 0.04 | 0.6 | <0.05 | <0.05 | 0.15 | 0.07 | 0.15 | <0.05 | <0.05 | 0.08 | <0.05 |
| IOTA – 8 | 7.0 | <0.04 | 0.5 | <0.02 | <0.02 | <0.03 | <0.04 | <0.02 | <0.02 | <0.02 | – | <0.02 |
Not: "-" işareti, literatürde yer almayan verileri belirtir.
Yüksek Saflıkta Kuvars Hammaddeleri
Başlangıçta doğal kristal (I ve II. sınıf) kullanılıyordu. Hızlı gelişen yüksek teknoloji endüstrisiyle birlikte, sınırlı ve tükenmekte olan doğal kristal talebi karşılayamaz hale geldi. 1970'lerden beri ABD granitik pegmatit, Japonya ince taneli pegmatit, Rusya ve Almanya ise metamorfik kuvarsit ve damarlı kuvars kullandı. Şu anda doğal kuvars mineralleri birincil kaynak konumundadır.
Yüksek Saflıkta Kuvars Hammaddelerinin Mineralojik Özellikleri
Yüksek saflıktaki kuvarsın kalitesi, ham maddedeki safsızlık içeriğiyle basitçe ters orantılı değildir, aynı zamanda şunlarla da yakından ilişkilidir: işlenebilirlik İşlem mineralojisine göre belirlenen safsızlık oranı. Farklı kuvars cevheri türleri, farklı mineralojik özelliklere sahiptir. Detaylı analiz, cevher özelliklerinin belirlenmesi, zenginleştirme/arıtma süreçlerinin tasarlanması ve ürün hedeflerinin belirlenmesi için temeldir.
1. Kimyasal Bileşim ve Safsızlık Elementlerinin Bulunması
Kimyasal analiz, element türlerini ve içeriklerini ortaya çıkarır ancak yüksek saflıkta kuvars haline getirilme potansiyelini doğru bir şekilde değerlendiremez. Safsızlıklar tür, içerik ve oluşum bakımından çeşitlidir (yaygın oluşum biçimleri için Tablo 3'e bakınız).
Tablo 3 Kuvars Hammaddelerinde Safsızlık Elementlerinin Yaygın Bulunma Durumları [1,12]
| Element | Olay Durumu | Mevcut Form | Element | Olay Durumu | Mevcut Form |
|---|---|---|---|---|---|
| Al | İzomorfik Bağımsız Maden | Kuvars, mika, feldispat ve kil minerallerindeki kafes kusurları | Ti | İzomorfik Bağımsız Maden | Kuvars ve rutildeki kafes kusurları |
| Fe | İzomorfik Bağımsız Maden | Kuvars, demir oksitler ve katı mineral inklüzyonlarındaki kafes kusurları | Ge | İzomorfik Kusur | Kuvarsdaki kafes kusurları |
| Li | İzomorfik Kapsayıcılık | Kuvars içindeki kafes kusurları, sıvı kapanımlardaki sıvı faz | Mg | İzomorfik Kapsayıcılık | Kuvars kristalleri, mika katkıları |
| K | İzomorfik Kapsayıcılık | Kuvars, mika, kil minerallerindeki kafes kusurları, sıvı kapanımlardaki sıvı faz | Ca | Bağımsız Mineral İçerik | Florit gibi mineraller, sıvı kapanımlarda sıvı fazda bulunur. |
| Na | İzomorfik Kapsayıcılık | Kuvars içindeki kafes kusurları, mika katkıları, sıvı kapanımlardaki sıvı faz | -AH | İzomorfik Kusur | Kuvarsdaki kafes kusurları |
2 Mineral Bileşimi ve Dokusu
Doğru ham maddeyi seçmek ve en uygun arıtma yöntemini tasarlamak için, meydana gelme şekli Safsızlıkların giderilmesi esastır. İlişkili bağımsız gang mineralleri (örneğin, mika, feldispat, hematit, turmalin, klorit, kil mineralleri) safsızlıkların başlıca taşıyıcılarıdır ve mineralleşme sırasında kolayca mineral kapanımları oluşturarak nihai ürün kalitesini önemli ölçüde etkiler. Kuvars ve gang arasındaki iç içe geçmiş doku, serbestleşme derecesini ve dolayısıyla saflaştırma verimliliğini doğrudan etkiler. Daha güçlü diyajenetik/metamorfik değişim, bitişik tiplerden dikişli veya hatta kapsüllenmiş tiplere doğru evrilen daha belirgin iç içe geçme farklılıklarına yol açarak serbestleşme zorluğunu artırır ve işlenebilirlik potansiyelini azaltır.
- Şekil 1(a): ABD, Spruce Pine'dan granitik pegmatit—karmaşık mineralojiye sahip ancak kuvars kolayca ayrışıyor, minimal inklüzyonlar içeriyor.
- Şekil 1(b): Çin'in Qinghai bölgesinden damarlı kuvars—tane sınırlarında/kenarlarında az miktarda muskovit içeren iri, saf taneler, kolayca ayrışır, işleme sonrasında >99.99% SiO₂ ve <10 ppm Al verebilir.
- Şekil 1(c): Kalıcı mineral inklüzyonlarını gösteren saflaştırılmış konsantre—mevcut teknoloji altında inklüzyonlar hapsedilir içinde Kuvars taneleri etkili bir şekilde ayrılamaz. Zayıf ayrışma ve bol miktarda inklüzyon içeren kuvarsın yüksek saflıkta kuvarsa işlenmesi zordur.
3 Sıvı Kapanması
Minerallerde/kayalarda yaygın olarak bulunurlar (cm³ başına 10²–10⁹, tipik olarak <50 µm). Türleri, boyutları ve içerikleri kaliteyi önemli ölçüde etkiler. İçeriklerine göre gaz, sıvı, gaz-sıvı, üç fazlı olarak sınıflandırılırlar. Safsızlıklar (Na, K, Ca, vb.) içerirler ve erime davranışını ciddi şekilde olumsuz etkilerler. Çalışmalar, sıvı kapanımlarının uzaklaştırılmasının elementel safsızlıkların uzaklaştırılmasından daha zor olduğunu ve önemli bir sınırlayıcı faktör olduğunu göstermektedir. Az miktarda veya hiç sıvı kapanımı içermeyen kuvars seçimi çok önemlidir.
4 Kafes Safsızlıkları
Kristal oluşumu sırasında Si⁴⁺'ün yerine geçen elementler yapısal safsızlıklar haline gelir. Miktarları düşük olsa da, uzaklaştırılmaları son derece zordur ve kaliteyi sınırlayan en kritik faktördür. Modlar: 1) İzovalent ikame (Ti⁴⁺, Ge⁴⁺); 2) Eşlenik ikame (2Si⁴⁺ için Al³⁺ + P⁵⁺); 3) Yük dengelemeli ikame (Si⁴⁺ için Li⁺, Na⁺, K⁺, H⁺ ile dengelenen Al³⁺, Fe³⁺). Al genellikle en yüksektir. İkamesi, genellikle daha yüksek Li, K, Na içeriğiyle ilişkili olan yük dengesizliğine neden olur. Al içeriği, ham madde kalitesini gösterebilir. Mevcut teknolojiyle, kafes yapısındaki safsızlıkların giderilmesi neredeyse imkansızdır.
Şekil 2, ısı-basınçla liç işleminden sonra bir damar kuvars parçacığının SEM-EDS haritalamasını göstermektedir. Al, parçacık şekline uygun olarak eşit şekilde dağılmıştır (Şekil 2b), bu da kafese bağlı Al'yi göstermektedir. Mg dağılımı belirsizdir (Şekil 2c). GFAAS/AAS analizi, liç işleminden sonra Al=13,92 ppm, Mg=0,59 ppm değerlerini göstermiş ve kafese bağlı Al'nin uzaklaştırılmasının son derece zor olduğunu vurgulamıştır.
Küresel araştırmalar, işlenebilir doğal kuvarsın şu özelliklere sahip olması gerektiğini göstermektedir: kimyasal olarak saf taneler, düşük/sıfır kafes safsızlığı, büyük tane boyutu, az sayıda mineral/sıvı kapanımı ve düşük oranda ilişkili gang minerali içeriği.
Tipik Yüksek Saflıkta Kuvars Hammaddeleri
Kuvars bol miktarda bulunmasına rağmen, yüksek saflıkta ham madde yalnızca belirli jeolojik koşullar altında oluşur. Çok az yatak uygundur ve son derece karmaşık işleme tabi tutulur. Oluşum şekline göre: magmatik, metamorfik, hidrotermal (özellikler/örnekler için Tablo 4'e bakınız).
Klasik örnek, Alleghanian yeşilşist fasiyesi metamorfizması altında oluşan ve dinamik yeniden kristalleşmeyi, plastik deformasyonu ve safsızlıkların sıvılar yoluyla yeni tane sınırlarına göçünü teşvik eden, sonuç olarak az sayıda inklüzyon içeren yüksek saflıkta kuvarsla sonuçlanan Spruce Pine (ABD) granitik pegmatitidir.
Magmatik pegmatitik kuvars, yüksek sıcaklıktaki magmadan yavaşça kristalleşir; bu durum, safsızlıkların ayrışmasına olanak tanıyarak yüksek saflık ve az sayıda sıvı kapanımı elde edilmesini sağlar.
Tablo 4 Farklı Genetik Tiplerdeki Kuvarsın Özellikleri ve Tipik Uygulama Örnekleri [18]
| Kuvarsın Farklı Genetik Tipleri | Özellikler | Tipik Uygulama Örnekleri |
|---|---|---|
| Magmatik Tip | Granitik Kuvars | Oluşum sıcaklığı (700 °C – 1.000 °C) olduğundan, kuvars taneleri neredeyse hiç sıvı kapanımı içermeyen saf haldedir. |
| Metamorfik Tip | Yüksek Kaliteli Metamorfik Kaya Kuvarsı | Oluşum sıcaklığı (750 – 900 °C), düşük sıvı kapanım içeriği. |
| Metamorfik Kuvarsit Kuvars | Oluşum süresi ne kadar uzun ve maruz kaldığı termal olaylar ne kadar yoğun olursa, kuvars o kadar saf ve sıvı kapanımları o kadar az olur. | |
| Hidrotermal Büyüme Tipi | Erken Evre Pegmatit Kuvars | Oluşum sıcaklığı 600 – 700 °C, tane boyutu genellikle 2 – 6 mm, şeffaf, tek kristal saf, az sayıda sıvı kapanımı içerir. |
| Orta ila Geç Evre Pegmatit Kristali | Oluşum sıcaklığı 500 – 600 °C. | |
| Hidrotermal Damar Kuvarsı | Oluşum sıcaklığı 400 – 500 °C, şeffaf – yarı şeffaf, nispeten düşük sıvı kapanım içeriği. | |
| Hidrotermal Damar Kuvarsı | Oluşum sıcaklığı 50 – 400 °C, rengi beyaz – süt beyazı, çok sayıda küçük sıvı kapanımı içerir. |
Doğru ham maddenin seçimi, aşağıdaki hususlara odaklanan çok sayıda teknik kullanılarak detaylı bir mineralojik çalışma gerektirir: 1) Doku ve mineral inklüzyon içeriği; 2) Sıvı inklüzyon içeriği; 3) Kafes safsızlık içeriği.
Yüksek Saflıkta Kuvars İşleme Teknolojisi
Amaç, çeşitli safsızlıkları ayırmaktır. Adımlar: 1) Kuvarsı gangdan ayırmak ve hedef boyuta ulaşmak için öğütme ve sınıflandırma; 2) Bağımsız mineralleri, inklüzyonları ve kafes safsızlıklarını ayırmak için hedefli teknikler.
1. Kırma ve Sınıflandırma Ön İşlemi
Etkin bir şekilde serbestleşmeyi ve sıvı inklüzyonlarının giderilmesini hedefler ve uygun boyutta besleme sağlar. Demir kontaminasyonunu önlemek için ZrO₂ veya akik ortamı kullanın. Termal parçalama (Isıtma ve ardından soğutma) sertliği/enerjiyi azaltır, kirlenmeyi en aza indirir ve kimyasal saflaştırmaya yardımcı olan mikro çatlaklar oluşturur. Yüksek Voltajlı Darbe Parçalanması Şok dalgalarını kullanarak kuvarsı, safsızlık bakımından zengin tane sınırları boyunca kırar.
2. İlişkili Bağımsız Minerallerin Ayrılması
Etkili yöntemler arasında renk ayrımı, fırçalama, yerçekimiyle ayırma yer almaktadır. manyetik ayırma, Ve yüzdürme (Tablo 5'e bakınız).
Tablo 5 İlişkili Bağımsız Minerallerin ve Kuvarsın Ayırma Teknolojisi [23-25]
| Ayırma Yöntemi | Prensip | Giderilen Başlıca Kirleticiler | Özellikler |
|---|---|---|---|
| Renk Sıralaması | Minerallerin optik özellikleri | Koyu renkli safsızlık mineralleri, sütlü kuvars vb. | İri tanecikler için son derece etkilidir. |
| Ovma | Mineral parçacıkları arasındaki sürtünme | Kuvars parçacıklarının yüzeylerine yapışan ince çamur ve oksit tabakaları. | Mekanik temizleme, kimyasal temizleme, ultrasonik temizleme. |
| Yerçekimiyle Ayrılma | Mineral yoğunluğu | Mika, zirkon, rutil vb. Hematit, manyetit, turmalin, mika ve diğer manyetik mineraller. | Konsantre maddede önemli kayıp. |
| Manyetik Ayırma | Mineral manyetizmi | Çok aşamalı yüksek yoğunluklu manyetik ayırma. | |
| Flotasyon | Mineral yüzey özellikleri | Mika, feldispat, apatit, vb. | Ters flotasyon, çok aşamalı temizleme. |
Çok aşamalı yüksek yoğunluklu manyetik ayırma, manyetik mineralleri ve inklüzyonları uzaklaştırır. Flotasyon, mika ve feldispat gibi silikat minerallerini ayırır. Birden fazla temizleme aşaması şarttır. Cevher özelliklerine bağlı olarak genellikle birleştirilmiş akış şemalarına ihtiyaç duyulur.
Ön işlem ve fiziksel ayırmadan sonra, SiO₂ içeriği ~99.9%'ye ulaşabilir, ancak bu yöntemler inklüzyon ve kafes safsızlıklarına karşı etkisiz olduğundan yüksek saflık özelliklerine ulaşılamaz.
3. Katkı Maddelerinin Ayrılması
3.1 Mineral Kalıntıların Karışık Asitli Liç Yöntemiyle Giderilmesi
Kuvarsın yalnızca HF'deki çözünürlüğünden yararlanırken, diğer mineral inklüzyonları asitlerde (H₂SO₄, HCl, HNO₃, HF) çözünür. Karışık asitler, karmaşık safsızlıklar için en etkilidir. Termodinamik çalışmalar (Tablo 6) yaygın safsızlıkları göstermektedir. olabilmek HF içeren asitlerde çözünürler, ancak reaksiyon hızları yavaştır (denge sabitleri ~1,0–1,5).
Tablo 6 Farklı Sıcaklıklarda HF İçeren Karışık Asitlerde Kuvars İçindeki Yaygın Mineral Safsızlıklarının Ayrışma Reaksiyonu Gibbs Serbest Enerjisi ve Denge Sabiti [13]
| Sıcaklık/°C | 25 | 75 | 100 | 150 | 175 | 200 | 225 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Potasyum Feldspat ΔrGT | –403.2 | –451.86 | –474.98 | –517.36 | –536.08 | –548.97 | –583.72 |
| K | 1.18 | 1.17 | 1.17 | 1.16 | 1.15 | 1.15 | 1.15 |
| Albite ΔrGT | –409.22 | –455.41 | –477.36 | –517.61 | –535.37 | –547.16 | –581.23 |
| K | 1.18 | 1.17 | 1.18 | 1.16 | 1.15 | 1.15 | 1.15 |
| Anortit ΔrGT | –539.45 | –571.71 | –586.77 | –614.89 | –628.75 | –635.14 | –660.45 |
| K | 1.24 | 1.22 | 1.21 | 1.19 | 1.18 | 1.18 | 1.17 |
| Diyopsit ΔrGT | –676.42 | –663.01 | –637.67 | –619.14 | –595.78 | –556.82 | –556.92 |
| K | 1.31 | 1.26 | 1.23 | 1.19 | 1.17 | 1.16 | 1.14 |
| Moskova ΔrGT | –704.97 | –768.97 | –799.71 | –858.27 | –886.61 | –905.49 | –954.7 |
| K | 1.33 | 1.3 | 1.29 | 1.28 | 1.27 | 1.27 | 1.26 |
| Spodumen ΔrGT | –1015.6 | –1060.2 | –1078.3 | –1108.4 | –1123 | –1124.5 | –1145.1 |
| K | 1.51 | 1.44 | 1.42 | 1.37 | 1.35 | 1.33 | 1.32 |
| Hematit ΔrGT | –86.59 | –80.44 | –77.14 | –72.39 | –72.92 | –68.75 | –67.38 |
| K | 1.04 | 1.03 | 1.03 | 1.02 | 1.02 | 1.02 | 1.02 |
| FeO ΔrGT | –111.77 | –110.56 | –110.09 | –103.65 | –105.58 | –105.2 | –106.15 |
| K | 1.05 | 1.04 | 1.04 | 1.03 | 1.03 | 1.03 | 1.03 |
| Manyetit ΔrGT | –179.71 | –172.36 | –168.59 | –164.2 | –166.58 | –161.95 | –161.44 |
| K | 1.08 | 1.06 | 1.06 | 1.05 | 1.05 | 1.04 | 1.04 |
| Pirit ΔrGT | –161.69 | –187.38 | –203.87 | –241.16 | –260.4 | –285.45 | –307.56 |
| K | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.07 | 1.08 | 1.08 |
Etkin maruz kalma Dahil edilenlerin ön koşuludur. Faz Geçişli Isıl İşlem (α-β geçişi için yaklaşık 573°C'ye veya kristobalit için 1470°C'ye kadar ısıtma, ardından hızlı soğutma) hacim genişlemesini kullanarak çatlaklar oluşturur ve inklüzyonları açığa çıkarır. Dezavantajları: yüksek sıcaklıklarda olası vitrifikasyon, kararlı oksit/nitrür oluşumu.
3.2 Sıvı Kapanmalarının Yüksek Sıcaklıkta Patlaması
Isıtma, iç basıncın sınırlamayı aşmasına, kapanımların patlamasına ve safsızlıkların daha sonraki asit yıkaması için serbest kalmasına neden olur. Hepsi patlamaz: sıvıca zengin kapanımlar homojenizasyon sıcaklığına yakın patlar; buharca zengin olanlar daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir. Termodinamik modelleme (Tablo 7), aynı sıcaklıkta sıvı homojenize edilmiş kapanımlar için buhar homojenize edilmiş kapanımlara kıyasla daha yüksek iç basınç olduğunu göstermektedir.
3.3 Klorlama (Klorürün Uçucu Hale Getirilmesi)
Kuvarsın Cl₂, HCl veya karışık gazlar altında 1000–1500°C'ye ısıtılması, metal safsızlıklarını klorürler halinde buharlaştırır ve sıvı kapanımlarının/hidroksil gruplarının uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Kimyasal potansiyel gradyanı, kapanım difüzyonunu yönlendirir. Araştırmalar (örneğin, Mao Lingwen ve diğerleri), [OH⁻]'nin Cl₂ ortamında 1250°C'de 35 ppm'den 20,5 ppm'ye düştüğünü göstermiştir.
Örgüdeki Safsızlıkların Giderilmesi
Yer değiştirme yoluyla oluşturulan Me-O bağlarının kırılmasını içerir. Bağ enerjileri değişir (Tablo 8'e bakınız):
Tablo 8 Silikatlardaki Me–O Bağlarının Bağ Enerjisi [13]
| Ben | Si⁴⁺ | Mn²⁺ | Cu²⁺ | Ca²⁺ | Mn²⁺ | Pb²⁺ | Ti⁴⁺ |
| Bağ Enerjisi KJ/mol | 10.312 – 13.146 | 3,745 | 3,598 | 3,510 | 3,816 | 3,469 | 12,058 |
| Ben | Al³⁺ | Zn²⁺ | Fe³⁺ | Li⁺ | Na⁺ | K⁺ | Ba²⁺ |
| Bağ Enerjisi KJ/mol | 7.201 – 7.858 | 3,037 | 3,845 | 1,469 | 1,347 | 1,251 | 3,213 |
Alkali metal (Li, Na, K)-O bağları en zayıf olanlardır ancak yük dengesi rolü nedeniyle çıkarılması zordur. Fe, Cu, Ca, Mn-O bağları orta derecede çıkarılabilir. Al ve Ti-O bağları en güçlü olanlardır, bu da Al ve Ti'yi en dirençli kafes safsızlıkları yapar.
Kristal yapı değişimi sırasında (örneğin, kuvars → kristobalit ~1500°C'de), bağlar kırılır/yeniden oluşur, kafes genişler (c ekseni: 5,404Å → 6,971Å), bu da safsızlıkların yüzeylere göç etmesine olanak sağlayabilir. N₂ atmosferi, vakuma kıyasla daha yüksek dönüşüm oranını destekleyebilir.
Kuvarsın erime noktasının altında, safsızlıklar klorlama maddeleriyle (HCl, NH₄Cl, Cl₂) reaksiyona girerek uçucu klorürler oluşturur. Bu faz dönüşümü, safsızlıkların reaksiyon için yüzeye göç etmesine yardımcı olabilir ve soğuma sırasında yeniden birleşmelerini önleyebilir.
Ma Chao tarafından yazıldı: Yüksek Saflıkta Kuvars Hammaddelerinin Mineralojik Özellikleri ve İşleme Teknolojisindeki Gelişmeler, Mineral Kaynaklarının Korunması ve Kullanımı
Epik Toz
Epik Toz toz işleme konusunda profesyonel bir tedarikçidir. projelerÖzellikle toz öğütme, toz sınıflandırma, toz dağıtma, toz yüzey işleme ve atık geri dönüşümü konularında danışmanlık, test, proje tasarımı, makineler, devreye alma ve eğitim hizmetleri sunuyoruz.
Okuduğunuz için teşekkürler. Lütfen aşağıya yorum bırakın. Ayrıca EPIC Powder çevrimiçi müşteri temsilcisiyle de iletişime geçebilirsiniz. Zelda Daha fazla bilgi için lütfen iletişime geçin.
