高純石英砂氯化氫提純爐
高純石英砂氯化氫提純爐?
高純石英砂氯化氫提純爐技術詳解
高純石英砂氯化氫提純爐是采用高溫氯化焙燒工藝對石英砂進行深度提純的核心設備，主要用于去除晶格中頑固的堿金屬、堿土金屬及包裹體雜質，可將石英砂純度提升至99.995%-99.999%（4N5-5N）級別，是生產半導體級和光伏級高純石英砂的關鍵裝備。
一、工藝原理
氯化氫提純基于高溫下氯化反應原理：在800-1600°C（最佳約1000-1200°C）的高溫環境中，通入HCl或Cl?氣體，使石英砂中的Al、Fe、Ti、Na、K等金屬雜質與氯化劑反應生成低沸點的氣態氯化物（如AlCl?、FeCl?等），隨氣流揮發排出，從而實現深度提純
。
核心反應過程：
- 石英顆粒表層及淺層雜質在高溫下與HCl氣體反應
- 利用石英礦物表面與內部的化學位梯度促進內部包裹體擴散
-
未完全反應的HCl氣體經前端排出后進入酸霧吸收塔（堿液吸收）處理
二、典型設備參數
| 參數項 | 典型值 | 說明 |
|---|---|---|
| 爐管尺寸 | Φ220×4800mm |
高純石英材質，避免二次污染
|
| 工作溫度 | 1100°C |
最高可達1200°C
|
| 氯化氣體 | HCl、Cl?或混合氣 |
流量精準控制5-10L/min
|
| 投料方式 | 連續式 |
實現規模化生產
|
| 加熱方式 | 電加熱（電阻帶/硅碳棒） |
溫度均勻可控
|
| 爐膛材料 | 氧化鋁陶瓷纖維 |
保溫性能優異
|
| 控制系統 | 觸摸屏自動化控制 |
操作精準便捷
|
| 停留時間 | 約2小時 |
確保反應充分
|
三、設備結構特點
- 爐管材質：采用高純度石英管，防止金屬爐管在高溫下引入雜質污染
-
加熱系統：多區獨立控溫，確保溫度場均勻，避免石英砂受熱不均
- 氣體系統：精密氣體流量控制裝置，保證氯化劑穩定通入
-
尾氣處理：配套堿液吸收塔+活性炭吸附系統，處理未反應的有害氣體
- 進料系統：連續式投料設計，可與前后工序無縫銜接
四、生產工藝流程中的位置
氯化氫提純爐通常位于高純石英砂生產線的深度提純階段，典型工序流程為：
初選→精選→焙燒→水淬→破碎→磁選→酸浸→清洗→烘干→氯化提純→磁選→篩分→包裝
在江蘇瑞萊斯科技5萬噸高純石英砂項目、東海硅產科技2萬噸電子級高純石英砂技改項目等多個大型生產線中，均采用"氯化提純（高純氯化氫氣體）"作為關鍵工序
。
五、應用優勢
-
提純效果顯著：可去除傳統酸浸無法清除的晶格雜質和包裹體
-
產品質量高：穩定生產4N5-5N級超高純石英砂，滿足半導體行業要求
-
環保可控：封閉式反應系統+尾氣處理，符合環保標準
-
規模化生產：連續式投料，單臺設備產能可達萬噸級
六、技術發展趨勢
新一代設備正向真空脫羥+熱氯除雜組合工藝發展：先在1000-1300°C高溫真空條件下破壞氣液包裹體并去除結構羥基，再通入氯氣深度除雜，最終用超純水清洗，可生產不含羥基和氣液包裹體的超高純石英砂
推薦內容
NEWS
