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硅石除了主要礦物石英外 ,通常伴有長石、云母、粘土和鐵質(zhì)等雜質(zhì)礦物。制備的高純和超高純石英原料 ,是除了二氧化硅外其它都是雜質(zhì),其中主要的有害雜質(zhì)是含鐵和含鋁雜質(zhì) ,所以硅質(zhì)原料提純方法和工藝流程的進(jìn)步和改進(jìn)也主要體現(xiàn)在對含鐵雜質(zhì)和含鋁雜質(zhì)的有效脫除上。
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鐵在硅石中常以以下幾種形式存在以微細(xì)粒狀態(tài)賦存在粘土 ,或者高嶺土化的長石中;以氧化鐵薄膜形式附著在石英顆粒的表面;含在重礦物和鐵礦物等顆粒中;在石英顆粒內(nèi)部呈浸染或透鏡狀態(tài)或以固溶態(tài)存在于石英晶體內(nèi)部。此外,加工過程中也會混入一定量的機(jī)械鐵。
含鋁雜質(zhì)主要來自長石、云母和粘土礦物 ,還有Al3+?替代 Si4+?存在于石英晶格中。這種異價(jià)類質(zhì)同象的替換,常造成堿金屬陽離子進(jìn)入結(jié)構(gòu)空隙,以保持電子的平衡,形成結(jié)構(gòu)雜質(zhì)。
此外 ,硅石中普遍存有流體包裹體 , 按其成因可分原生包裹體、假次生包裹體、次生包裹體三類 ,原生包裹體是先于主礦物或與主礦物同時(shí)形成的包裹體 ,其特點(diǎn)是包裹體生成后不發(fā)生空間上的移動(dòng)。原生包裹體占據(jù)主礦物結(jié)晶構(gòu)造位置上 ,均勻分布于晶體中。
胡嘯悅
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