提純石英砂獲得高純石英是緩解天然水晶資源不足，滿足光學、半導體及微電子行業(yè)對高質(zhì)量石英玻璃材料需求的有效途徑。天然石英砂的提純技術直接決定以天然石英礦為原料熔制石英玻璃的材料性能。石英晶體結構中的雜質(zhì)離子是形成石英玻璃氣泡、雜質(zhì)缺陷的主要因素之一。

       金屬雜質(zhì)的存在對石英玻璃材料的固有性質(zhì)如石英玻璃的透過率、軟化點、折射率、熒光、膨脹系數(shù)等的影響非常大。此外，鉀、鈉、鋰等堿金屬是易擴散到硅片中的有害雜質(zhì)，在半導體工業(yè)中對石英制品的堿金屬雜質(zhì)含量要求為嚴格。因此，需要進一步提純石英砂原料，大大降低其堿金屬含量。

      傳統(tǒng)的石英砂提純工藝流程為：水洗—酸浸—焙燒—水碎—二次酸浸。在傳統(tǒng)提純工藝中，主要用氯化焙燒工藝去除石英砂晶格內(nèi)的雜質(zhì)元素。氯化焙燒又稱為氯化脫氣，不同的氯化劑與晶格雜質(zhì)的作用方式和效果存在較大差異。本*采用不同的氯化劑，如干燥的HCl、Cl2、Cl2與HCl混合氣體對石英砂進行高溫氯化提純試驗。結果表明高溫氯化處理均對Na、Fe、K的去除效果明顯；探究氯化時間、氯化溫度等參數(shù)對石英砂提純效果的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)干燥HCl氣體對石英砂提純效果好，提純后石英砂的Na、Fe、K等雜質(zhì)含量大幅下降。