中國粉體網(wǎng)訊  近日，安徽省六安市霍山縣舉行迎新年重點(diǎn)工業(yè)項目集中開工儀式，這次集中開工10個重點(diǎn)工業(yè)項目，總投資50.6億，其中包括安徽煥宸光電科技有限公司高純電子級石英砂及坩堝項目。

來源：霍山縣融媒體中心

項目總投資5.2億元，總占地面積40000平方米，分二期實(shí)施：一期投資8000萬元新建廠房約20000平方米，新安裝符合國家產(chǎn)業(yè)政策的石英砂生產(chǎn)線1條和其他配套設(shè)備。二期投資44000萬元新建廠房約20000平方米，新安裝符合國家產(chǎn)業(yè)政策的石英砂、坩堝生產(chǎn)線共4條和其他配套設(shè)備。項目全部建成后，能夠形成年產(chǎn)12000噸高純石英砂及石英坩堝的生產(chǎn)能力。

產(chǎn)品方案

電子級高純石英砂

芯片、光纖、光纜是當(dāng)今信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化社會的硬件基礎(chǔ)，而純度達(dá)到99.999%的電子級石英砂是制造芯片、光纖、光纜的基礎(chǔ)原材料。由于行業(yè)的特殊性，電子級石英砂主要運(yùn)用于半導(dǎo)體、電工電子、航空航天、國防軍工等高新技術(shù)領(lǐng)域。尤其是在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，高純石英砂是石英玻璃的核心原材料，高純石英砂的產(chǎn)品純度決定其應(yīng)用領(lǐng)域。石英材料在半導(dǎo)體中主要用于上游的硅片制造和晶圓制造，比如石英玻璃鐘罩、石英玻璃坩堝和石英玻璃舟支架用于單晶硅片制造環(huán)節(jié)；高精度石英玻璃基片是光掩膜基板的主要基礎(chǔ)材料；還有石英玻璃擴(kuò)散管用于晶圓制造和加工過程。

高純石英砂生產(chǎn)工藝

高純石英砂生產(chǎn)工藝流程

廢酸浸泡：酸洗過程使用混酸進(jìn)行酸洗，混酸來源于酸洗除雜工序廢酸，主要成分為氫氟酸、鹽酸，酸洗處理后的半成品石英砂直接在當(dāng)前的反應(yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行脫酸。

高溫除雜：將初步酸泡后礦石通過上料系統(tǒng)輸送至封閉加熱系統(tǒng)內(nèi)，采用電加熱對石英砂進(jìn)行高溫（1000℃）加熱，促使石英砂開裂，便于內(nèi)部雜質(zhì)暴露和后續(xù)加工、酸浸除雜。

破碎：初步除雜后石英石通過進(jìn)入鄂破機(jī)內(nèi)，制備成形狀、粒度符合要求的較細(xì)顆粒，破碎的目的在于將外購的石英石破碎后粒徑變小。

制砂分級（球磨-篩分-磁選）：破碎后產(chǎn)生的細(xì)石英砂經(jīng)密閉皮帶輸送提升至并球磨機(jī)進(jìn)行球磨，然后通過旋風(fēng)除塵進(jìn)入篩分機(jī)內(nèi)對石英砂進(jìn)行分級，根據(jù)客戶不同要求，粒徑較大的顆粒返回球磨工序進(jìn)一步球磨，篩選出來的產(chǎn)品分為粒度小于50目、50~100目、100~150目等，篩分后的石英砂通過一體機(jī)自帶的磁選裝置將其中的金屬鐵去除。

酸洗除雜：酸洗過程使用混酸進(jìn)行酸洗，酸洗時先將配酸罐中的混酸送入酸洗除雜反應(yīng)裝置，而后將石英砂送入，酸洗為浸泡式，酸洗反應(yīng)溫度50℃，由電加熱裝置提供熱量，使混酸的溫度升高，酸洗處理時間為4小時。酸洗處理后的半成品石英砂直接在當(dāng)前的反應(yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行脫酸。

浮選溢流：水洗出水設(shè)置溢流系統(tǒng)，較重的石英砂沉于系統(tǒng)下部，較輕雜質(zhì)隨上部排水系統(tǒng)排出，專用篩網(wǎng)能防止規(guī)定目數(shù)的石英砂被抽出，還能通過酸洗沉渣，達(dá)到石英砂與酸洗沉渣等有害物質(zhì)分離的目的。

磁選：將石英砂通過電磁選機(jī)精選出內(nèi)部含有的金屬物質(zhì)。

高溫氯化除雜：將精磁選礦石進(jìn)入氯化提純機(jī)內(nèi)，溫度升高至1200℃，采用電加熱。石英顆粒表層的堿金屬、堿土金屬和殘余的包裹體等雜質(zhì)在高溫下與氯化氫反應(yīng)生成氣態(tài)氯化物，高溫氣流將這些雜質(zhì)元素的氯化物帶走，從而達(dá)到深度提純的目的。

電加熱烘干、冷卻：溢流后的高純石英砂用烘干機(jī)（電加熱，溫度大約900℃）進(jìn)行干燥，石英砂干燥后經(jīng)過烘干機(jī)自帶冷卻系統(tǒng)進(jìn)行間接冷卻。

石英坩堝

石英坩堝是由石英砂制成的容器，具有高純度、耐高溫、使用時間長等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域單晶硅棒的生產(chǎn)工藝中，是半導(dǎo)體硅片和光伏硅片生產(chǎn)過程中硅料熔融、晶體生長環(huán)節(jié)的重要耗材。

石英坩堝生產(chǎn)工藝

石英坩堝生產(chǎn)工藝

投料：將高純石英砂裝入可任意傾動角度的旋轉(zhuǎn)成型模內(nèi)，利用離心力和成型裝置，將高純石英硅原料在旋轉(zhuǎn)的堆場模具內(nèi)形成一定的形狀和厚度，并放入熔制爐內(nèi)。

抽真空熔制：先抽真空（對模具抽真空），然后通過3根石墨電極起電弧，熔化模具中石英砂，熔制溫度在1700℃左右，熔制時間為10~20分鐘。

冷卻：石英熔制爐自帶循環(huán)水冷卻裝置，熔制結(jié)束后，通過循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻至常溫。

脫模：模具帶著坩堝退出熔制爐，由工人用錘子輕輕敲打模具外表面，使坩堝脫離模具，模具重復(fù)使用。

檢驗(yàn)：使用卡鉗及卡尺檢驗(yàn)尺寸大小，進(jìn)行微氣泡檢測。

入庫：合格品包裝入庫。

參考來源：

霍山縣融媒體中心、新華日報

汪靈.純凈勝瑾瑜 貴若冠上珠——解讀高純石英

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/初末）

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