400-8899-570
新闻中心
分类
石英砂的制造工艺及自动化仪器仪表的应用发布日期：2025-08-29 浏览次数：9838
石英砂是一种以二氧化硅（SiO₂）为主要成分的天然矿物材料，广泛应用于多个工业领域。
一、石英砂的物理化学性质莫氏硬度7，密度2.65，呈乳白色或无色半透明状，具有耐磨、耐高温及化学稳定性。
纯度分为普通（SiO₂≥90%）、精制（SiO₂≥99%）和高纯（SiO₂≥99.5%），半导体级需达99.995%（4N5标准）。
二、生产工艺
①干法：通过破碎、筛分和磁选除铁，适用于普通石英砂生产。
②水法：碾压提纯结合沉淀工艺，杂质含量更低但成本较高，常用于高纯石英砂制备。
三、核心应用领域
1、光伏与半导体产业
高纯石英砂是光伏坩埚、半导体晶圆制造的关键材料。
2、传统工业应用
①玻璃制造：平板玻璃、光学玻璃等的主要原料。
②陶瓷与耐火材料：用于瓷釉、高硅砖及碳化硅生产。
③建筑与化工：作为混凝土添加剂、硅化合物原料及硫酸塔填料。
四、产业链发展趋势
①资源战略价值
我国河南、新疆等地发现高纯石英矿床，本土化产业链对保障半导体、光伏等高新技术产业安全至关重要。
②绿色循环经济
如某科技项目通过副产品回收（如陶瓷、加气砖原料）实现资源“全面利用”，响应低碳发展要求。
石英砂作为战略性非金属材料，其提纯技术和应用场景的持续创新，正推动光伏、半导体等高科技产业的快速发展。
五、过程自动化仪表在石英砂生产工艺中扮演着核心角色，通过实时监测与精准控制提升生产效率和产品质量
1、原料预处理阶段的自动化控制①传感器监测系统：安装温度、湿度及粒度传感器，实时监测石英石原料的物理特性，为破碎和筛分设备提供数据支持，确保原料粒径均匀（误差控制在±5μm以内） 。
②PLC联动控制：通过可编程逻辑控制器（PLC）自动调节颚式破碎机和振动筛的运行参数，如进料速度与筛分频率，减少过粉碎率并提升原料利用率达20%以上 。
2、深度提纯环节的仪表集成
①磁选与酸浸过程
高梯度磁选机（磁场强度1.8T）配备在线铁含量检测仪，实时反馈Fe₂O₃浓度（降至<50ppm），PLC自动调整磁场强度 。
酸浸反应釜集成pH传感器和微波加热系统，动态调节盐酸浓度与反应温度（升温速率10℃/min），缩短反应时间60% 。
②超声波清洗监控：高频超声波传感器检测清洗效果，自动调整振动频率与水流量，确保杂质去除率超95% 。
3、成品处理与数据优化
①粒度闭环控制：激光粒度分析仪实时监测石英砂粒径（D97=10–200μm可调），联动气流分级机实现自动调节，分级精度达d90/d10≤1.3 。
②SCADA系统集成：监督控制与数据采集（SCADA）平台整合300+设备测点（振动、温度、电流等），通过AI算法预测设备故障（误差<3%），减少停机时间 。
4、环境与安全监测
①水质与泥浆处理：在线水质分析仪监测悬浮物和pH值，自动调节水循环系统，水资源利用率提升至80%以上 。
②防腐蚀通风系统：酸洗区部署气体传感器，实时泄漏HF浓度（阈值≥40%），触发应急中和池与隔离窗联动，保障人员安全 。
通过上述自动化仪表应用，石英砂生产线可实现能耗降低15%、产品纯度达99.99%以上，并满足高端产业（如光伏、半导体）的严苛要求 。
闽公网安备 35021202000469号