一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法技术

本发明专利技术提供一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，包括：收集N个石英原料，获取每个所述石英原料的晶胞参数，N≥3；获取每个所述石英原料中待确定杂质元素的含量；根据所述晶胞参数与所述待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定所述待确定杂质元素的第一赋存状态。该方法能够准确地确定出石英原料中各杂质元素的赋存状态，适用于广泛推广应用。适用于广泛推广应用。适用于广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法


[0001]本专利技术涉及选矿
，特别涉及一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法。

技术介绍

[0002]高纯石英是高端硅产业的物质基础，具有重要的战略作用。目前，主要使用高纯石英原料生产高纯石英，因此高纯石英原料中杂质元素的赋存状态会决定高纯石英的质量。然而，高纯石英原料中杂质元素含量极低(微量元素)，在进行杂质元素含量测试时，容易出现低于仪器检测限的情况，在这个基础上，确定杂质元素的赋存状态更加困难。
[0003]目前通常通过SEM
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EDS、EPMA
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EDS、LA
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ICP
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MS面扫描、SEM
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CL等方法，进行高纯石英原料中杂质元素的赋存状态的相关研究。然而，能谱EDS仅能查明赋存于矿物包裹体中的杂质元素种类；SEM
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CL在杂质元素含量极低的高纯石英中，几乎不发出可见光，而当杂质元素含量较高时，也仅能进行微观结构、晶体缺陷以及晶格杂质的不均匀分布观察；LA
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ICP
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MS面扫描显示的元素空间分布状态，仅能够推测晶格杂质存在的可能性。
[0004]所以，有必要提供一种能够准确地确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，该方法能够准确地确定出石英原料中各杂质元素的赋存状态，适用于广泛推广应用。
[0006]本专利技术提供一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，其中，包括：
[0007]收集N个石英原料，获取每个所述石英原料的晶胞参数，N≥3；
[0008]获取每个所述石英原料中待确定杂质元素的含量；
[0009]根据所述晶胞参数与所述待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定所述待确定杂质元素的第一赋存状态。
[0010]如上所述的方法，其中，所述根据所述晶胞参数与所述待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定所述待确定杂质元素的第一赋存状态，包括：
[0011]若所述待确定杂质元素的含量与每个晶胞参数之间的相关系数≥0.6，则所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格内部；
[0012]否则所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格外部。
[0013]如上所述的方法，其中，所述待确定杂质元素为Al元素；
[0014]所述方法还包括：
[0015]若Al元素含量与每个晶胞参数之间的相关系数≥0.6，根据Al元素含量和外部杂质元素含量之间的相关性，确定Al元素的第二赋存状态；
[0016]所述外部杂质元素含量为第一赋存状态为晶格外部的杂质元素的含量。
[0017]如上所述的方法，其中，所述根据所述Al元素含量和外部杂质元素含量之间的相关性，确定Al元素的第二赋存状态，包括：
[0018]若Al元素含量与至少一个外部杂质元素含量之间的相关系数≥0.5，则Al的第二赋存状态为晶格外部。
[0019]如上所述的方法，其中，所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格外部；
[0020]所述方法还包括：
[0021]根据所述待确定杂质元素的含量与内部杂质元素的含量之间的相关性，确定待确定杂质元素的第二赋存状态；
[0022]所述内部杂质元素含量为第一赋存状态为晶格内部的杂质元素的含量。
[0023]如上所述的方法，其中，所述待确定杂质元素为Al元素，所述根据所述待确定杂质元素含量与内部杂质元素含量之间的相关性，确定待确定杂质元素的第二赋存状态，包括：
[0024]若Al元素含量与至少一个内部杂质元素含量之间的相关系数≥0.5，则Al的第二赋存状态为晶格内部；或，
[0025]所述待确定杂质元素为非Al元素，所述根据所述待确定杂质元素含量与内部杂质元素含量之间的相关性，确定待确定杂质元素的第二赋存状态，包括：
[0026]所述待确定杂质元素与每个所述内部杂质元素之间的相关系数≥0.5，则待确定杂质元素的第二赋存状态为晶格内部。
[0027]如上所述的方法，其中，所述晶胞参数通过对所述石英原料进行XRD测试获得。
[0028]如上所述的方法，其中，所述XRD测试中：以Cu靶进行扫描，扫描范围为5
°
～90
°
，步长为0.02
°
，每步停留20S。
[0029]如上所述的方法，其中，所述待确定杂质元素的含量通过对所述石英原料进行LA
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ICP
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MS测试获得。
[0030]如上所述的方法，其中，所述的LA
‑
ICP
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MS测试中：束斑直径为30
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60μm，气体背景采集时间为25s，信号采集时间为40s。
[0031]本专利技术的确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，通过石英原料中的晶胞参数和石英原料中待确定杂质元素的含量之间的对应关系确定待确定杂质元素的赋存状态，能够更准确的对待确定杂质元素的赋存状态进行确定，并且本专利技术的方法其检出限较低，对石英原料的质量评价分析有一定的辅助作用，可以填补石英行业难以确定晶格元素赋存状态的空白。本专利技术的方法尤其可以用于确定高纯石英原料中杂质元素的赋存状态。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1为本专利技术一些实施方式中确定石英原料中杂质赋存状态的流程图。
具体实施方式
[0034]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范
围。
[0035]本专利技术提供一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，其中，包括：
[0036]收集N个石英原料，获取每个石英原料的晶胞参数，N≥3；
[0037]获取每个石英原料中待确定杂质元素的含量；
[0038]根据晶胞参数与待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定待确定杂质元素的第一赋存状态。
[0039]本专利技术中，石英原料指的是用于生产石英的原料。本专利技术对石英原料不做特别限定，只要能够用于生产石英即可。在一些实施方式中，石英原料为可以用于生产高纯石英(SiO2含量大于等于99.9wt％)的高纯石英原料。可以理解，本专利技术的N个石英原料的来源相同。
[0040]石英原料是天然石英晶体，其内部具有硅原子和氧原子形成的晶格(质点在晶体中周期性重复排列的空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定石英原料中杂质元素赋存状态的方法，其特征在于，包括：收集N个石英原料，获取每个所述石英原料的晶胞参数，N≥3；获取每个所述石英原料中待确定杂质元素的含量；根据所述晶胞参数与所述待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定所述待确定杂质元素的第一赋存状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述晶胞参数与所述待确定杂质元素的含量之间的相关性，确定所述待确定杂质元素的第一赋存状态，包括：若所述待确定杂质元素的含量与每个晶胞参数之间的相关系数≥0.6，则所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格内部；否则所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格外部。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待确定杂质元素为Al元素；所述方法还包括：若Al元素含量与每个晶胞参数之间的相关系数≥0.6，根据Al元素含量和外部杂质元素含量之间的相关性，确定Al元素的第二赋存状态；所述外部杂质元素含量为第一赋存状态为晶格外部的杂质元素的含量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据Al元素含量和外部杂质元素含量之间的相关性，确定Al元素的第二赋存状态，包括：若Al元素含量与至少一个外部杂质元素含量之间的相关系数≥0.5，则Al的第二赋存状态为晶格外部。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待确定杂质元素的第一赋存状态为晶格外部；所述方法还包括：根据所述待确定杂质元素含量与内部杂质元素含量之间的相关性，确定待确定杂质元素的第二赋存状态；所述内部杂质元素含量为第一赋存状态为晶格内部的杂质元素的含量。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇峰，王云月，詹建华，张徐，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：