高纯石英砂提纯研究与项目可行性报告.pdf

高纯石英砂研究报告
目录

概述……………………………………………………………1
高纯石英砂的主要技术指标…………………………………1
高纯石英砂的应用领域和主要用途…………………………2
国内外行业现状与发展趋势…………………………………3
单晶硅生产用石英坩埚………………………………………5
1500 吨/年高纯石英砂生产线项目建设要点………………5
第一章产品方案及生产规模………………………………5
第二章原料、能源及公用设施……………………………6
第三章项目实施单位情况…………………………………6
第四章主要生产设备用途及技术指标……………………7
第五章质量管理与控制……………………………………12
第六章高纯石英砂生产线的实施方案及工艺说明………14
第七章高纯石英砂生产对环境的影响……………………16
第八章高纯石英砂生产线投资概算及成本分析…………17
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概述
高纯石英砂一般是指SiO2,含量高于 %的石英粉,是石英玻璃和石英坩埚的主要
原料,其高档产品被广泛应用在大规模集成电路、太阳能电池、光纤、激光、航天、军事
等行业中。由于这些行业关系到国家的长远发展,是一个国家高新技术可持续发展的必要
条件,因此高纯石英砂的战略地位非常重要,其高端产品的制备技术被美国、德国、俄罗
斯等少数国家所垄断、并限制技术和产品出口。
我国石英砂的提纯和规模化开采目前依然处于
艰难的探索阶段。
高纯石英砂具有极好的化学稳定性、高绝
缘耐压能力和极低的体膨胀系数。是电子核心
器件、光导通讯材料、太阳能电池等高新技术
产业不可缺少的重要原材料,是生产石英坩埚、制造单晶硅棒容器、芯片的基础原料。

高纯石英砂的主要技术指标
1、外观为白色和无可见的机械杂质。
2、纯度要求:二氧化硅的含量大于 % 。
3、根据不同行业的使用,可加工成不同规格型号系列产品,适应用户要求。其他杂质
含量参考如下:
高纯石英砂杂质含量(单位:1×10-6)
Al Fe Ca Mg Ti Ni Cu K

Na Li B P Mn Cr SiO2
%

粒度分布表格
用途粒度分布(目)
石英管用砂 40—100
石英坩埚用砂 60—160
石英砣用砂 80--180
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高纯石英砂的应用领域和主要用途
高纯石英砂是石英玻璃的主要原料。石英玻璃被人们成为“玻璃王”,因为它具有一系
列特殊的物理、化学性能。它具有优良的耐高温性能,耐温性高达 1100~1200℃,比普通
玻璃高 800℃,其熔点与白金(铂)的熔点相近。热膨胀率极小,在 0~1000℃之间的平均
热膨胀系数a=×10-7,相当于陶瓷的 1/6,相当于普通玻璃的 1/20,石英玻璃中掺入一
定量的钛,可抑制成膨胀系数接近零的超低膨胀石英玻璃。石英玻璃具有极佳的光谱特性,
不仅可以透过可见光,而且可以透过红外线、紫外线。石英玻璃是良好的耐酸材料,相当
于耐酸陶瓷的 30 倍,相当于不锈钢(镍铬合金)的150 倍。石英玻璃是极好的电绝缘材料,
它的电阻相当于普通玻璃的 1 万倍,20℃时电阻率为 1018Ω·cm,绝缘强度为 250KV/㎝,
真空度可达(10-6Mpa)。石英玻璃属脆性材料,耐压强度很好,但抗张强度要小一些,石英
玻璃不耐氢氟酸,高温条件下(1000℃以上)会转变成方石英,这是它的两个缺点。石英
玻璃可以制成高纯材料,合成石英玻璃金属离子总量仅为 1PPM。石英玻璃的可贵之处在于
它的综合性能好。例如:它耐高温而且膨胀系数小,把它烧红了投入水中不炸裂;它耐高
温、透光性好、密闭性好,是新型电光源的最佳材料;它耐高温、高纯是制造集成电路的
最佳材料------等等。
石英玻璃的主要产品包括:大规模集成电路用高纯耐高温石英玻璃管、电弧法石英坩
埚(太阳能级和半导体级)、光通讯用石英玻璃、电光源用石英玻璃。石英玻璃的品种和用
途是密切相关的,用户根据石英玻璃的特性、要求制造不同的石英玻璃,便产生了石英玻
璃的品种,新的品种又提高了石英玻璃的性能和质量,促进了石英玻璃行业的发展。各行
各业几乎都用石英玻璃,但是因为石英玻璃制品工艺复杂,原料价格贵,造成石英玻璃的
价格也贵,限制了石英玻璃的大量使用。这里简要介绍的主要品种和用途。