目前我国高纯石英技术已经取得一定进展,专业高纯石英粉主要标志是初步具有4N高纯石英中端产品的批量生产能力,并基本掌握了高纯石英质量检测技术。但是,我国目前还没有4N8及以上高端产品生产能力,表明与国际先进水平的差距依然很大。山西高纯石英粉要改变我国高纯石英技术的相对落后状态,应从国家层面上调动和组织科研力量,政、产、学、研相结合,开展高纯石英原料选择技术、加工工艺技术和加工装备技术攻关,为我国高纯石英高端产品产业化提供技术支撑。
(1)高纯石英ICP检测技术包括:试样制备和仪器检测两大部分,其技术关键是试样的消解和溶矿制备。专业高纯石英粉实验表明:在试样制备过程中,所采用的试样重量、试剂组合、试剂用量、试剂纯度等对ICP检测结果会产生重要的影响。(2)试样消解和溶矿制备的优化条件是:高纯石英用量≥2000mg;试剂纯度为高纯级(MOS或BV-III),试剂组合为HF+HNO3;浓HNO3分3次使用,总用量≥5mL;HF用量为25mL。(3)根据高纯石英砂加工工艺特点和对纯度要求,在整个试样制备过程中,都不能采用钢筛,以避免产生铁质污染。另外,山西高纯石英粉在超净实验室条件下进行高纯石英试样消解和溶矿制备,将有利于避免空气杂质污染、减少检测误差。
压电石英检测器是用压电石英晶体制作的气相色谱检测器。压电石英晶体是标准频率发生器的电容元件,在其表面涂浸一层吸附剂或有机(无 机)物质。专业高纯石英粉当样品组分随载气通过时,即被表面涂层吸附或溶解,引起石英晶体震荡频率变化,输出信号。检测器的灵敏度与被吸附或溶解的试样组分的分子量成正 比。9MHz的晶体灵敏度约为500Hz/μg,可测定ppm-ppb级的组分含量。通常,用同一涂层,不同化合物引起的频率变化可以有很大差异,因此, 山西高纯石英粉这种检测器具有很好的选择性。此外,结构简单,适于做成便携式仪器进行野外或现场污染分析。
专业高纯石英粉重选是根据矿物重力的不同对矿物进行筛选。矿物颗粒由于密度的不同在介质中受流体力和机械力的影响不同,产生松散的分层,从而矿石颗粒被分离。磁选是将石英砂中的磁性杂质矿物和颗粒分离出来。石英砂中的石英是反磁性物质,在磁场中不能被磁化,而其中含Fe、Ti的杂质大多是顺磁性物质,可以被磁化,从而通过磁选可以除去含Fe、Ti的杂质,高纯石英粉加工获得很高的石英砂含量。磁选通常采用的设备是湿式强磁选机和高梯度磁选机。