ما هو الكوارتز عالي النقاء؟ ما هي الاستخدامات؟

يشير الكوارتز عالي النقاء إلى رمل الكوارتز الذي يحتوي على محتوى SiO2 من 99.92% إلى 99.99%، والنقاء المطلوب بشكل عام أعلى من 99.99%. إنها المادة الخام لإنتاج منتجات الكوارتز الراقية. نظرًا لأن منتجاتها تتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والتمدد الحراري المنخفض، والعزل العالي ونقل الضوء، فإنها تستخدم على نطاق واسع في اتصالات الألياف الضوئية، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، والفضاء، والإلكترونيات، والموقع الاستراتيجي العالي الصناعات التقنية مثل أشباه الموصلات مهمة جدًا.

بالإضافة إلى الكوارتز المعدني الرئيسي، عادة ما تكون المواد الخام للكوارتز مصحوبة بمعادن شوائب مثل الفلسبار والميكا والطين والحديد. الغرض من الإثراء والتنقية هو اعتماد طرق الإثراء المناسبة والعمليات التكنولوجية لتحسين نقاء المنتج وتقليل محتوى الشوائب وفقًا لمتطلبات المنتج المختلفة لحجم الجسيمات ومحتوى الشوائب. يعتمد إثراء وتنقية رمل الكوارتز على محتوى الشوائب مثل Al2O3، Fe2O3، Ti، Cr، وما إلى ذلك، وحالة حدوثها، ومتطلبات حجم جسيمات المنتج.

من المعتقد عمومًا أن كل شيء ما عدا أكسيد السيليكون عبارة عن شوائب، لذا فإن عملية تنقية الكوارتز تتمثل في زيادة محتوى ثاني أكسيد السيليكون في المنتج قدر الإمكان، مع تقليل محتوى مكونات الشوائب الأخرى.

في الوقت الحاضر، تشمل عمليات تنقية الكوارتز التقليدية المستخدمة بشكل ناضج في الصناعة الفرز، والغسل، والتبريد بالمياه التكليسية، والطحن، والغربلة، والفصل المغناطيسي، والفصل بالجاذبية، والتعويم، وترشيح الأحماض، وتفريغ الغازات بدرجة حرارة عالية، وما إلى ذلك. عملية التنقية العميقة يشمل التحميص الكيميائي للكلور، وفرز الألوان الإشعاعية، والفرز المغناطيسي فائق التوصيل، والفراغ بدرجة حرارة عالية، وما إلى ذلك.

تعتبر الشوائب المحتوية على الحديد والشوائب المحتوية على الألومنيوم في المواد الخام الكوارتز من الشوائب الضارة الرئيسية. ولذلك فإن التقدم والتطور في طرق التنقية والعمليات التكنولوجية لمواد الكوارتز الخام ينعكس بشكل رئيسي في الإزالة الفعالة للشوائب المحتوية على الحديد والشوائب المحتوية على الألومنيوم.

تعد منتجات زجاج الكوارتز عالية الأداء المحضرة من رمل الكوارتز عالي النقاء بمثابة المواد الخام الأساسية لإنتاج الألياف الضوئية والمكونات الإلكترونية الضوئية المرفقة لصناعة الاتصالات، وتستخدم لإنتاج تشكيلات الألياف الضوئية أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع الأكمام الكوارتز. يتم استخدام الأجهزة المصنوعة من مواد زجاج الكوارتز على نطاق واسع بشكل خاص، مثل: أنابيب انتشار الكوارتز، الجرار الجرسية ذات الانتشار الكبير، خزانات تنظيف الكوارتز، أبواب أفران الكوارتز وغيرها من المنتجات.

الأدوات البصرية المجهرية عالية الدقة، والعدسات البصرية عالية الوضوح، وعالية النفاذية، وأجهزة ليزر الإكسيمر البصرية، وأجهزة العرض وغيرها من الأدوات البصرية المتقدمة كلها مصنوعة من الكوارتز عالي النقاء كمواد خام أساسية.

الكوارتز عالي النقاء هو المادة الخام الأساسية لإنتاج مصابيح الكوارتز المقاومة للحرارة العالية. يتم استخدامه بشكل شائع لإنتاج مصابيح عالية الأداء ومقاومة لدرجة الحرارة العالية، مثل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ومصابيح الزئبق ذات درجة الحرارة العالية ومصابيح زينون ومصابيح الهالوجين ومصابيح تفريغ الغاز عالية الكثافة.