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高纯石英是生产单晶硅、多晶硅、石英玻璃、光纤、太阳能电池、集成电路基板等高性能材料的主要原料,在光伏产业和半导体制造链中被视为一个重要的组成部分。高纯石英一般都是经过精选和提纯加工而成,其最初的原料为一、二级天然水晶。然而全世界水晶资源稀缺,且分布不均,寻找其他石英矿物替代物就变得尤为重要。在众多石英矿物中,脉石英的SiO2含量一般在99%以上,纯度高,杂质少,是加工高纯石英的理想原料。但是,并非所有脉石英都能提纯加工为高纯度的高纯石英,由于不同产地的脉石英其成矿地质条件有所不同,导致其化学成分和晶体结构有所不同,对于提纯加工的效果也不相同。因此,如何识别优质的脉石英成为重要的研究方向。本文采用同一种提纯加工方法对选自18个不同产地的脉石英进行提纯,然后对提纯加工前后的样品进行ICP检测,红外吸收光谱分析,X射线衍射分析,并对脉石英晶体化学特征与其高纯石英提纯效果的关系进行了探究。其主要的实验结果如下:(1)根据脉石英提纯后杂质含量的ICP检测结果,可将18原矿样品分为上、中、下三等:上等脉石英,SiO2含量>99.995%;中等脉石英,SiO2的含量为99.99%~99.995%;下等脉石英,SiO2的含量<99.99%。(2)提纯加工后,上等脉石英的Li+Na+K和Al+B+Fe平均摩尔量分别为0.3558 mol和0.5528 mol,前者比后者小0.197 mol;中等脉石英的Li+Na+K和Al+B+Fe平均摩尔量分别为1.3784 mol和0.8015 mol,前者比后者大0.5769 mol;下等脉石英的Li+Na+K和Al+B+Fe平均摩尔量分别为3.0517 mol和2.5535 mol,前者比后者大0.4982 mol。(3)当提纯后的脉石英中铝含量超过40×10-6时,其红外伸缩振动吸收峰的位置向低波数方向移动0.5~1.5 cm-1。这主要是因为石英中进入晶格中的铝离子使得石英晶格的体积增大导致的。随着提纯后的脉石英中铝、铁、钛含量增加,红外特征吸收峰向低波数移动。(4)脉石英提纯加工后的样品中铝离子含量变化范围是7.89×10-6~173.75×10-6,随着样品中铝离子含量的增加,石英晶胞体积由112.92?3增加到113.12?3。当铝含量超过30×10-6时,随着铝含量的增加,晶格常数c0从5.405?增加到5.407?,而样品中碱金属离子的增加并没有使晶格常数a0变大。