硅酸鈉溶液提純除鈉離子

硅酸鈉溶液提純除鈉離子

硅酸鈉溶液提純除鈉離子

二氧化硅拋光液是以高純度硅粉為原料，經(jīng)特殊工藝生產(chǎn)的一種高純度低金屬離子型拋光產(chǎn)品。廣泛用于多種材料納米級的高平坦化拋光。如：硅片、化合物晶體、精密光學(xué)器件、寶石等的拋光加工。

硅酸鈉，俗稱泡花堿，是一種無機(jī)物，化學(xué)式為Na2O·nSiO2，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑。其化學(xué)式為Na2O·nSiO2，它是一種可溶性的無機(jī)硅酸鹽，具有廣泛的用途。

二氧化硅拋光液的生產(chǎn)過程主要包括以下幾個(gè)步驟?：

?原料準(zhǔn)備?：二氧化硅拋光液的主要原料是高純度硅粉。這些硅粉經(jīng)過特殊工藝處理，確保其高純度和低金屬離子含量?。

?制備過程?：首先，將高純度硅粉與適量的水混合，通過化學(xué)反應(yīng)，將硅酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化硅。具體來說，可以通過加入適量的酸(如酸)來沉淀出硅酸(H2SiO3)，然后通過熱解(△)將硅酸轉(zhuǎn)化為二氧化硅(SIO2)。反應(yīng)方程式如下:
NaSiO? +2HC → H?SiO3↓+2NaCl
H?SiO?→SiO2+H2O(熱解)
將得到的二氧化硅顆粒進(jìn)行特殊處理，形成穩(wěn)定的膠體二氧化硅顆粒分散體系，即硅溶膠。在制備過程中，可以通過引入“速冷”步驟，使拋光顆粒呈尺寸分布寬、顆?？臻g覆蓋度大的非球形顆粒，從而提高拋光效果?。

?配方調(diào)整?：根據(jù)具體需求，可以調(diào)整二氧化硅的含量（通常為15%～30%）、pH值（酸性或堿性）、以及其他成分如Na2O的含量（≤0.3%）等。這些調(diào)整可以滿足不同材料的高平坦化拋光需求。

?性能優(yōu)化?：通過高科技術(shù)分散成納米顆粒，確保納米級二氧化硅拋光液的分散均勻性，從而提高其高強(qiáng)度、高附著力、成膜性好、滲透、高耐候性和高耐磨性等特點(diǎn)?

在半導(dǎo)體材料行業(yè)中，硅酸鈉溶液的純度是影響器件性能和可靠性的關(guān)鍵因素之一。然而，鈉離子作為常見的雜質(zhì)元素，其存在會顯著降低半導(dǎo)體材料的純度，進(jìn)而影響器件的電學(xué)性能和穩(wěn)定性。

為了解決這一問題，湖南某科技公司與科海思合作，采用創(chuàng)新的離子交換技術(shù)來降低硅酸鈉溶液中的鈉離子含量。

在這個(gè)項(xiàng)目中，科海思設(shè)計(jì)了一個(gè)處理能力為2.4噸/天的系統(tǒng)，24小時(shí)運(yùn)行，原水中的鈉離子含量為30-40g/L，電導(dǎo)率約為200ms/cm。

科海思結(jié)合Tulsimer® T-42H樹脂產(chǎn)品優(yōu)勢，采用四級串聯(lián)的離子交換系統(tǒng)，原水經(jīng)深度過濾處理后，進(jìn)入離子交換樹脂系統(tǒng)，初步設(shè)計(jì)樹脂總用量3000L，單罐樹脂裝填750L。這種設(shè)計(jì)不僅簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而且確保了鈉離子的有效去除。