خلوص کوارتز چیست و چگونه می توان خلوص کوارتز را اندازه گیری و بهبود بخشید؟

خلوص کوارتز به محتوای دی اکسید سیلیکون (SiO2) در آن اشاره داردکوارتز، معمولاً به صورت درصد بیان می شود. محتوای SiO2 کوارتز با خلوص بالا بالای 99.95٪ است در حالی که محتوای SiO2 ماسه کوارتز معمولی نسبتاً کم است.

روش‌های اندازه‌گیری خلوص کوارتز شامل استفاده از پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی نشر پلاسمای جفت شده القایی (ICP-MS)، میکروسکوپ دو منظوره نور انتقالی/بازتابی، میکروسکوپ پلاریزه، پروب الکترونی، انتشار پلاسمای جفت شده القایی است. طیف سنجی (EPMA)، طیف سنجی لیزری رامان (LRM) و مرحله میکرو میکرو حرارتی و سایر روش های تحلیلی. این روش‌ها می‌توانند به طور سیستماتیک وضعیت وقوع ادخال‌های جامد و سیال در کوارتز و توزیع عناصر ناخالصی در شبکه را تجزیه و تحلیل کنند تا خلوص کوارتز را دقیقاً تعیین کنند.

روش‌های بهبود خلوص کوارتز عمدتاً شامل مرتب‌سازی فیزیکی، عملیات شیمیایی و عملیات حرارتی است. در فرآیند مرتب‌سازی فیزیکی، ناخالصی‌های معدنی مستقل، ناخالصی‌های معدنی رشد یافته و ناخالصی‌های موجود در کوارتز را می‌توان با جداسازی مغناطیسی، شناورسازی و سایر روش‌ها حذف کرد. از نظر تصفیه شیمیایی، لیچینگ اسیدی مخلوط، لیچینگ قلیایی و سایر روش ها را می توان با بهره گیری از تفاوت حلالیت مواد معدنی ناخالصی مختلف در شرایط خاص، برای حذف موثر ناخالصی ها استفاده کرد. عملیات حرارتی مانند برشته کردن در خلاء و کلسینه کردن نیز ابزار مهمی برای بهبود خلوص کوارتز است. درمان در دمای بالا می تواند پارامترهای سلول واحد کوارتز را تغییر دهد و باعث تبخیر یا تبدیل برخی عناصر ناخالصی شود و در نتیجه خلوص کوارتز را بهبود بخشد.

به عنوان مثال، با بهینه‌سازی فرآیند تصفیه ترکیبی لیچینگ تحت فشار گرم در خلاء، می‌توان کوارتز با خلوص فوق‌العاده با محتوای SiO2 99.996 درصد وزنی تهیه کرد. علاوه بر این، استفاده از نقطه جوش بالای اسید سولفوریک غلیظ برای فشار معمولی و شستشوی اسیدی در دمای بالا نیز می تواند به طور موثر خلوص کوارتز را بهبود بخشد و محصولات ماسه کوارتز را با محتوای SiO2 بیش از 99.8٪ بدست آورد.