建议收藏！2024年多家企业抢占4N级以上高纯石英砂提纯技术“高地”- 大数跨境

建议收藏！2024年多家企业抢占4N级以上高纯石英砂提纯技术“高地”

石英石网

2024-12-24

导读：高纯石英砂的国产化迫在眉睫，4N及以下高纯石英产品已完全实现国产化。

因矿产资源和提纯技术的限制，超高纯度的石英砂长期依赖进口，制约着我国通讯、互联网、智能制造、航空航天、国防军工、集成电路等领域的发展。高纯石英砂的国产化迫在眉睫，4N5高纯石英产品正处于国产替代进程中，4N及以下高纯石英产品已完全实现国产化。

2024年以来在产学研的势头下，多家企业加快攻克4N以上高纯石英砂生产，其中攻克方向包括生产原料和生产设备及工艺两个方面，小编整理部分相关专利如下：

攻克方向：生产原料

3月1日，中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所公开“一种伟晶岩石英制备4N8级高纯石英砂的方法”，本发明的三段浸出二段焙烧煅烧的新工艺，简单、易于操作、能耗低，提纯效果好，能获得SiO₂>99.998%的高纯石英砂产品，且减少浸出液消耗。

3月26日，长飞石英技术(武汉)有限公司公开“一种微米级高纯石英砂及其制备工艺”，本发明使用烷氧基硅烷为原料，通过助剂的引入以及工艺条件的控制，实现微米级高纯石英砂的制备，得到粒径30~600um、比表面积<5m²/g、堆积密度>1.20g/mL、纯度>99.999%的石英砂产品，具有较好的工业化前景。

7月16日，东华大学和兰陵县益新矿业科技有限公司公开“一种利用云母伟晶岩制备5N高纯石英砂的方法”，本发明制备方法流程简单，可控性强，能够得到高纯度的石英砂，且利用波急冷处理方法代替传统热处理法，在工业应用上可以起到节能减排，安全环保的效果，具有实用性。

8月16日，中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队公开“一种以花岗伟晶岩为原料加工4N6级高纯石英的方法”，本发明公开了一种以花岗伟晶岩为原料加工4N6级高纯石英的方法，包括破碎、筛分、煅烧、水淬、烘干、磨矿、分级、磁选、浮选分离、水热处理、超声酸浸及氯化焙烧，较传统的高纯石英砂提纯工艺将气液包惠体和杂质离子最大限度的去除，产品纯度高易于工业化应用。

9月24日，江苏鑫华半导体科技股份有限公司公开“一种低成本高纯度合成石英砂的制备方法”，本发明涉及半导体级的石英坩埚、石英砂或石英玻璃技术领域，具体涉及一种低成本高纯度合成石英砂的制备方法。本发明针对高纯合成石英砂正硅酸酯类等化合物原材料价格昂贵的主要挑战，使用廉价碱金属硅酸盐作为替代原材料大幅度降低高纯合成石英的成本。此外，对于设备简单可控的常温常压工艺，可以应用于大规模的工业生产中。主要包括以下步骤:首先，将碱金属硅酸盐用高纯水稀释，随后加入除杂剂除去杂质元素并通过离子交换去除钠离子;其次，将溶胶静置并老化获得湿凝胶;最后通过常温常压干燥、破碎以及高温焙烧获得高纯合成石英砂。

11月26日，江苏远善新材料科技有限公司公开“一种低羟基、低碱金属高纯石英砂的制备方法”，本发明公开了采用火成岩脉石英为原料，首先对原料进行破碎制砂得到原料石英砂，然后采用HF为pH调整剂和活化剂，以十二胺为捕收剂对原料石英砂进行浮选;之后采用HF和高铁酸盐组成的复合酸液进行氧化性酸洗除杂;氧化性酸洗除杂后的石英原料与碳粉混匀后，在1100~1350℃高温煅烧;采用卤素酸与重金属络合剂组成的复合酸液对所得石英原料进行酸洗除杂，酸洗结束后水洗、干燥，得到所述低羟基、低碱金属高纯石英砂。本发明所得石英砂可达到半导体石英玻璃用高纯石英砂和光伏石英坩埚用高纯石英砂标准。

攻克方向：生产设备及工艺

2月2日，凯盛石英材料（太湖）有限公司公开“一种高纯石英砂的提纯工艺”，本发明采用微波煅烧-微生物浸出-磁选联用法，有效去除包裹在石英砂晶格内部的铁杂质，提纯后石英砂SiO₂含量>99.99%，铁含量≤25ppm，达到高纯石英砂的质量标准。
2月2日，中南大学公开“一种超高纯石英砂高效生产方法”，本发明公开了一种超高纯石英砂高效生产方法，将3N级石英砂装入管式焙烧炉内，将管式炉两端密封并调控炉腔内负压后，注入氯化剂通过微波加热进行氯化焙烧，氯化焙烧完成后，冷却，即得4N5级以上石英砂，易于在工业生产中推广应用。

4月30日，浙江大学杭州国际科创中心公开“一种超声波辅助酸洗制备高纯石英砂的方法”，本发明在现有酸洗处理工艺的基础上，采用间歇式超声波辅助酸洗工艺或多级超声波辅助酸洗工艺对石英砂进行提纯处理，得到的产品石英砂的纯度可超99.9985%，本发明方法可针对性的去除石英砂中的伴生矿物、含铁矿物等，步骤简单高效，提纯效果好。

6月28日，苏州西丽卡电子材料有限公司公开“一种高铝超纯合成石英砂的制备方法”，本发明公开了一种高铝超纯合成石英砂的制备方法，包括如下步骤:1)、在反应釜中加入硅粉、甲醇和铜类化合物;2)、对步骤1)制备的TMOS溶液进行多次精馏;3)、在精馏后的TMOS溶液中加入水、酸性催化剂和铝类化合物进行反应;4)、对步骤3)得到的二氧化硅溶胶体进行加热浓缩;5)、对步骤4)得到的石英砂前驱体进行烘干处理;6)、对步骤5)得到的石英块进行高温煅烧处理，然后进行冷却并破碎，进而得到石英颗粒;7)、向石英颗粒中加入硅烷类改性剂进行表面改性处理。本发明直接采用硅粉作为主要原料合成石英砂前驱体，在合成前驱体过程中添加含铝化合物或氧化物进行复合合成，从而得到一定铝含量的超纯合成石英砂。

7月26日，江西高新技术产业孵化中心公开“两次焙烧-酸浸联合工艺制备高纯石英的方法及高纯石英”，本发明采用了活化焙烧-热压酸浸-助剂焙烧-常压酸浸联合工艺实现石英的高效提纯，并将助剂焙烧中热能回用，有效地去除了常规工艺中难除的晶格杂质和惰性杂质，且焙烧助剂环保、耗酸量小、产品纯度高，高纯石英中SiO₂含量大于99.99%，最高可达99.998%。

8月20日，凯盛石英材料(太湖)有限公司公开“一种高纯石英砂的制备方法”，本发明公开了一种高纯石英砂的制备方法，属于石英砂提纯技术领域。所述方法包括以下步骤:步骤1:将石英石矿样球磨、筛分，去离子水洗涤、干燥后将加水配置成矿浆;步骤2:在磁场场强为1-1.5T的条件下进行磁选;步骤3:调节矿浆pH，加入浮选药剂EDDT，刮泡收集泡沫产品，浮选结束后对收集到的泡沫产品进行消泡、过滤、干燥得到高纯石英砂半成品;步骤4:超声条件下，将高纯石英砂半成品浸渍于混酸溶液中，过滤去除浸出液，超纯水洗涤、烘干后得到高纯石英砂产品。浮选过程中添加的双季铵盐型浮选药剂EDDT有效提高石英砂的疏水性从而进一步提高浮选效率，最终制备的石英砂达到4N级纯度。

9月10日，河南焕宸光电科技有限公司公开“一种高纯石英砂低耗高效生产方法”，本发明公开了一种高纯石英砂低耗高效生产方法，该方法是将石英砂原料采用含盐酸的混合酸溶液进行酸浸处理后，再依次进行机械脱水和氯化焙烧，即得4N5级以上高纯石英砂。本发明实现了酸浸与氯化工序的高效协同，酸浸样品直接进入高温氯化，既避免了脱酸、干燥等过程的水、热消耗，又可降低氯化过程氯化剂的使用，且通过本发明的方法所处理的样品纯度高、包裹体少。

9月10日，安徽威克特瑞新材料科技有限公司公开“一种制备高纯石英砂的无氟无硝酸浸工艺”，本发明公开了一种制备高纯石英砂的无氟无硝酸浸工艺属于高纯石英砂提纯生产技术领域，包括矿石挑选、表面清洗、鄂破、锤破、筛分、磁选、浮选去杂质、高温微波去气液包裹体、无氟无硝酸浸工艺、烘干磁选等步骤，本发明是无氟无硝且对环境友好的酸浸方法进行酸洗去杂质提纯技术。通过加入一定比例的酸洗液来改善砂子中Fe、Al、Mg、Na、K、Li、Ca等杂质元素，采用合适的酸配比和酸洗时间、酸洗温度能够较好的对精矿进一步提纯和改善元素，从而有利于制备出更高纯度高纯石英砂，经本工艺提纯的高纯石英砂纯度高于4N8级别，达到5N级别，提纯效果突出，并且本工艺的优点在于无氟无硝酸洗，减少了废液处理，极大的降低对环境的污染。

9月17日，湖南智电谷能源科技有限公司公开“一种高纯石英砂及其制备方法”，本发明提供了一种高纯石英砂及其制备方法，该方法包括:将预处理的原料进行超高温焙烧，得到焙烧料，投入去离子水中，搅拌，固液分离得到固体物;将固体物投入硫酸溶液中，并添加浸出助剂，进行浸出反应，再进行固液分离，并用去离子水洗涤，烘干，即得。本发明具有原料适应性强，进一步通过超高温焙烧，使得石英经历多次相转变，再利用气液包裹体、晶体缺陷等与石英本体的热膨胀系数差异，物料颗粒产生大量裂纹，强化酸浸除杂过程。利用硫酸的高沸点特性作浸出剂，可在常压条件下提升反应温度。氟化物作浸出助剂，氟离子的引入可以破环部分与二氧化硅结合的物相，提高杂质元素的去除率，可得到SiO₂含量>99.99%的高纯石英砂。

9月20日，中南大学公开“一种高纯石英砂晶格杂质及包裹体同步深度脱除方法”，本发明公开了一种高纯石英砂晶格杂质及包裹体同步深度脱除方法，该方法是将4N级石英砂装入旋转式焙烧炉中，采用电加热与微波加热的复合加热方式进行加热焙烧，并导入气态氯化剂进行氯化反应，即得4N8级石英砂。本发明基于石英基体与晶格杂质和包裹体吸波性能差异，在电加热基础上通过微波加热靶向促进晶格杂质活化以及包裹体吸热膨胀爆裂，通过氯化剂与活化的晶格杂质及包裹体杂质反应将杂质组分挥发，实现石英砂的深度除杂。

9月27日，江苏鑫华半导体科技股份有限公司公开“一种高纯度合成石英砂的制备方法”，本发明涉及半导体级石英的制备技术领域，具体涉及一种高纯度合成石英砂的制备方法，具体技术方案如下，水解，在惰性气体氛围中，以盐酸为酸性催化剂，醇和高纯水为溶剂，在加热的条件下，将多聚硅氧烷水解;制备溶胶，在加热的条件下，向水解体系中加入高纯水，形成溶胶;制备凝胶，向溶胶中加入碱性催化剂，静置，获得凝胶;凝胶老化，在加热的条件下，向凝胶中加入硅源和醇，对凝胶进行老化;制备合成石英砂，对老化的凝胶进行干燥、破碎、煅烧，获得所述合成石英砂。本发明基于两步法的溶胶-凝胶过程中有机硅源、高纯水和乙醇的水解和缩聚过程获得凝胶，同时使用酸、碱催化剂缩短合成周期，最后通过高温焙烧制备高纯合成石英。

10月18日，连云港亮晶碳基新材料科技有限公司公开“一种制备半导体级石英坩埚内层原料高纯石英砂的方法”，本发明公开了一种制备半导体级石英坩埚内层原料高纯石英砂的方法，属于半导体级高纯石英砂领域，包括以下步骤:步骡S1:硅酸溶液原料制备。步骤S2:高温高压反应长晶;将步骤S1制备硅酸胶液加纯水混合后加入反应釜通过氟硅酸和氨水中和反应制备硅胶，再经过高温高压反应制备出含石英砂粒的浆液。步骤S3:石英砂改性处理;将步骤S2所得石英砂粒经纯水洗涤后，送入酸洗罐酸洗再经过浮选池，浮选去除伴生的其他晶相石英砂及细微粉，石英砂粉再经过烤砂炉烤制，得到纯度6N级别，晶粒直径在30-300um的石英砂粒，可用来作为半导体级石英坩埚内层的制备原料使用。

11月12日，中南大学公开“一种强化高纯石英砂低温酸浸的方法”，本发明公开了一种强化高纯石英砂低温酸浸的方法，该方法是将石英砂原料与混合酸溶液置于密闭反应釜内发生除杂反应，且反应过程中外场施加微波和超声作用，所得产物经水洗脱酸，即得4N5级以上高纯石英砂;所述混合酸溶液包括无机酸和短链有机酸。本发明利用无机酸和短链有机酸进行复配维持酸浸体系在适宜的酸浓度，对石英砂进行高效持久的除杂，同时通过微波和超声协同强化石英砂与混合酸溶液的物理接触及除杂反应，具有工艺简单，除杂效率高等优点，易于在工业生产中推广应用，且石英砂纯度可提升至4N5以上。

11月15日，新特能源股份有限公司公开“一种合成高纯石英砂造粒方法”，本发明公开一种合成高纯石英砂造粒方法，包括:以硅溶胶为原料，调节硅溶胶的pH值;将调节pH后的硅溶胶均匀分布到造粒设备的加热区域内，进行阶梯式升温干燥使硅溶胶直接固化和自裂，得到小颗粒;对所述小颗粒进行筛分，得到合成高纯石英砂造粒产品。相比于现有技术，本发明可避免使用外力破碎进行造粒，有效降低过粗过细颗粒占比，减少过粗颗粒研磨筛分工作量，提高产品纯度和工作效率。

11月26日，广西民族大学和广西港桥新型建材有限公司公开“一种高纯石英砂无氟制备工艺”，本发明公开了一种高纯石英砂无氟制备工艺，包括以下步骤:S1、石英原矿破碎筛分;S2、磁选;S3、浮选;S4、煅烧水淬;S5、热压酸浸;S6、氯化煅烧;S7、热压酸浸;S8、清洗干燥，得到高纯石英砂。本发明的制得的高纯石英砂中，总杂质含量小于50ppm，纯度大于99.99%，本发明在环境友好性、选择性、经济性、安全性及应用广泛性等方面均表现出较传统的氢氟酸酸浸体系具有显著优点，不仅满足了当前社会对绿色生产、节能减排的迫切需求，还通过技术创新提升了产品质量和生产效率，为相关工业领域的转型升级提供了有力支撑。

文章内容部分参考来源于ACMI硅基新材料，文中涉及信息仅供参考，交流分享，如有侵权请告知删除，转载请注明出处！

· 广告合作·

如有广告及业务相关合作咨询，请联系：

后小姐 18002659628 （微信同号）

往

期

回

顾

产业

不忍了！中国高纯石英砂企业要强起来

市场

必看！石英砂行业深度报告来了！供需平衡趋紧，砂源稀缺渐显