一种光伏坩埚用高纯石英矿源的评价方法与流程

本发明涉及石英矿石，具体为一种光伏坩埚用高纯石英矿源的评价方法。

背景技术：

1、随着全球能源结构的调整和光伏产业的迅猛发展，光伏坩埚作为光伏产业链中不可或缺的关键部件，其重要性日益凸显。石英坩埚作为生产硅单晶体的必备容器，在光伏行业中扮演着至关重要的角色。然而，石英坩埚的质量和性能直接受到其原材料——石英矿石的影响，而石英矿源评价体系则成为保障光伏坩埚质量的重要基石。

2、石英坩埚作为光伏单晶硅生长的关键容器，其质量直接影响到单晶硅的纯度和质量。石英矿物的纯度、杂质含量、粒度等因素均会显著影响石英坩埚的性能。例如，杂质含量超标会导致坩埚变形、析晶，进而影响单晶硅的生长效率和品质。因此，建立科学、全面的石英矿源评价体系，从源头上保障石英的质量，对于提升光伏坩埚的性能和可靠性具有重要意义。

3、随着光伏产业的快速发展，对光伏坩埚的需求不断增加，同时对坩埚的质量和性能也提出了更高的要求。通过建立和完善石英矿源评价体系，可以促进国内高纯石英砂产业的发展，减少对进口的依赖，提升国产光伏坩埚的竞争力。同时，这也将推动光伏产业整体的技术升级和产业升级，实现光伏产业链的自主可控。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种石英砂生产用沉浮分离设备来解决现有浮选装置在进行浮选作业时，不便于实现石英砂分离时的多重多次翻转式浮选及浮选过程中的快速脱沫排杂及石英砂液的快速脱水的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、如图进行“粉末样品制备”，将块状石英原料表面清洁后粉碎成粉末原料，如图进行“icp-oes检测”，经氢氟酸、硝酸消解后，样品使用icp-oes设备对金属杂质元素含量进行检测；

4、如图进行“薄片样品制备”，将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，如图进行“fti r检测”，使用傅里叶红外光谱仪进行红外光谱检测；

5、如图进行“偏光显微镜样品制备”，将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，如图进行“偏光显微镜检测”，分析计算气液包裹体大小密度参数；

6、如图进行“电子探针样品制备”，将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，如图进行“电子探针检测”，分析计算杂质矿物成分和形态。

7、粉碎成的粉末原料目数在40-1000目之间。

8、检测的杂质元素种类包含铝、硼、铬、锰、铁、铜、钾、锂、钠、镍、镁、钙、钛、锆和磷元素；元素含量检测范围在0.1-200ppm之间。

9、对每个石英切片厚度进行测量，其优选厚度为1-5mm。

10、在1000-4000波长范围内采用傅里叶变换红外光谱仪对烘干后的矿石薄片进行测试，其羟基测定公式为,-ln(t)＝kdc，

11、式中，

12、t为石英矿石薄片透射比；

13、k为常数，与吸收物质的性质和入射光的波长有关；

14、d为试样厚度，单件为毫米(mm)；

15、c为试样的羟基含量，单位为微克每克。

16、薄片用不同目数的抛光纸和抛光布进行抛光，其优先为分别用200目、6000目、1200目和2000目的抛光布进行抛光。

17、对每个石英切片的优选厚度为50-300μm。

18、偏光显微镜测定方式为透射偏光。

19、分析杂质矿物的赋存状态，包括条状，点线状，层片状和块状等。

20、计算石英切片中杂质矿物的元素比例，进而判断矿物成分。

21、本发明提供一种多维度综合评价石英矿源的方法。

22、现有技术中对光伏坩埚用的石英矿源评价，仅限于采用单一的评价方式对矿源进行评估，会出现评价失真，无法准确的判断石英矿源的品质高低。本发明综合i cp-oes检测，ftir检测,偏光显微镜检测和电子电子探针检测四种方法，采用多维度参数对石英矿源进行综合评估的方法，能够更加准确的判断石英矿源的品质。

技术特征：

1.一种光伏坩埚用高纯石英矿源的评价方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s1中的粉碎成的粉末原料目数在40-1000目之间。

3.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s1中检测的杂质元素种类包含铝、硼、铬、锰、铁、铜、钾、锂、钠、镍、镁、钙、钛、锆和磷元素；元素含量检测范围在0.1-200ppm之间。

4.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s2中对每个石英切片厚度进行测量，其优选厚度为1-5mm。

5.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s2中在1000-4000波长范围内采用傅里叶变换红外光谱仪对烘干后的矿石薄片进行测试，其羟基测定公式为,-ln(t)＝kdc，

6.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s3和s4中薄片用不同目数的抛光纸和抛光布进行抛光，其优先为分别用200目、6000目、1200目和2000目的抛光布进行抛光。

7.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s3中对每个石英切片的优选厚度为50-300μm。

8.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s3中偏光显微镜测定方式为透射偏光。

9.如权利要求1所述，其特征在于，步骤s4中分析杂质矿物的赋存状态，包括条状，点线状，层片状和块状等。

10.如权利要求1所述，其特征在于，通过步骤s1和步骤s4，计算石英切片中杂质矿物的元素比例，进而判断矿物成分。

技术总结
本发明涉及一种光伏石英坩埚用的高纯石英矿石评价方法，包括S1.将块状石英原料表面清洁后粉碎成粉末原料，经氢氟酸、硝酸消解后，使用ICP‑OES设备对金属杂质元素含量进行检测；S2.将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，进行FTIR红外光谱检测；S3.将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，进行偏光显微镜检测；S4.将块状石英原料表面清洁后切割为切片并抛光表面，进行电子探针检测。由此建立和完善石英矿源评价体系，更为高效和准确的选择出适合用作光伏石英坩埚原料的高纯石英矿石。

技术研发人员：王海涛,申丹,郑小育,陈志伟,嵇翔
受保护的技术使用者：蒲城特莱晶科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6