本發(fā)明涉及一種石英管，特別是一種紫色石英管及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，石英管由于其優(yōu)良的理化性能，廣泛的應(yīng)用于電光源、半導體、光通信、軍工、冶金、建材、化學、機械、電力、環(huán)保等各個領(lǐng)域，其具有熱穩(wěn)定性好，能承受劇烈的溫度變化，將石英管加熱至1100℃左右，放入常溫水中也不會炸裂；電絕緣性能好，是極好的電絕緣材料，即使在高溫下也具有良好的絕緣性能，但是現(xiàn)有石英管的配料都是硝酸鹽溶解混合后，高溫烘烤的，高溫時硝酸鹽分解的氮的氧化物對空氣污染非常嚴重，且減少了連熔爐的生產(chǎn)周期。同時，現(xiàn)有技術(shù)中的石英管的生產(chǎn)方法所生產(chǎn)的石英管均為無色石英玻璃管，其生產(chǎn)工藝可控性較差，羥基含量較高，不能滿足于一些特殊工業(yè)需求，且一般均為間歇性生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較低，當需要紫色石英管，就在無色石英管上做涂層，制成外涂層紫色石英管；不僅工藝復(fù)雜，而且質(zhì)量不易控制。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種生產(chǎn)無環(huán)境污染，可延長連熔爐使用周期的紫色石英管及其制備方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種紫色石英管，其特點是，它由以下重量配比的原料制成：高純氧化鉀0.05-0.08；高純氧化鈉0.04-0.06；高純氧化鋁0.03-0.05；高純氧化鈦0.12-0.14；高純氧化釹0.08-0.1；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.0-99.5。
本發(fā)明一種紫色石英管技術(shù)方案中，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征是：
1、高純氧化鉀0.05；高純氧化鈉0.04；高純氧化鋁0.03；高純氧化鈦0.12；高純氧化釹0.08；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.0；
2、高純氧化鉀0.08；高純氧化鈉0.06；高純氧化鋁0.05；高純氧化鈦0.14；高純氧化釹0.1；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.5；
3、高純氧化鉀0.07；高純氧化鈉0.05；高純氧化鋁0.04；高純氧化鈦0.13；高純氧化釹0.09；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.3。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種紫色石英管的制備方法，其特點是，包括如下步驟：（1）原料焙燒：將石英原石加入石英管焙燒爐中焙燒，石英管焙燒爐溫度為900-1000℃，石英管焙燒爐的轉(zhuǎn)速為15-20 Hz,出料量為50-60Kg/h；(2）原料破碎處理：將石英原石經(jīng)過粉碎機粉碎，并經(jīng)過處理能力為100-150 Kg/h的高磁機除鐵，得到石英砂的粒度及其質(zhì)量百分比如下：
190-154微米 ≤5%；
154-128微米 10-30%；
128-100微米 70-90%；
77-100微米 3-5%；
（3）酸洗清洗：將上述石英砂與混合酸按2.4-3:1.5的重量比混入動態(tài)酸泡機中，攪拌酸泡20-24小時，酸泡溫度為30-40℃；其中混合酸以質(zhì)量百分比濃度為31-35%的鹽酸、42-44%的氫氟酸和61-67%的硝酸為原料，且鹽酸、氫氟酸、硝酸的重量比為4-5：1.3-1.6：0.2；酸洗完后使用超純水進行清洗；（4）烘干：使用烘干機連續(xù)烘干，烘干溫度為1000-1050℃，出砂速度為50-80Kg/h，后冷卻得到雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂；（5）元素摻雜：稱取納米級別的高純氧化鉀0.05-0.08、高純氧化鈉0.04-0.06、高純氧化鋁0.03-0.05、高純氧化鈦0.12-0.14和高純氧化釹0.08-0.1，攪拌均勻后將混合物加入攪拌器中，再加入雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂99.0-99.5混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300-500 r/h，攪拌時間為5-6 h；（6）將攪拌后的石英砂裝袋，然后加入連熔爐在2200-2300 ℃下拉管，即可得到均勻的紫色石英管。
本發(fā)明一種紫色石英管的制備方法技術(shù)方案中，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征是：
1、所述步驟（1）中石英管焙燒爐溫度為950℃，石英管焙燒爐的轉(zhuǎn)速為17Hz,出料量為55Kg/h；
2、所述步驟（3）中石英砂與混合酸按2.7:1.5的重量比混入動態(tài)酸泡機中，攪拌酸泡22小時，酸泡溫度為35℃；其中混合酸以質(zhì)量百分比濃度為31-35%的鹽酸、42-44%的氫氟酸和61-67%的硝酸為原料，且鹽酸、氫氟酸、硝酸的重量比為4.5：1.4：0.2；酸洗完后使用18MΩ超純水進行清洗；
3、所述步驟（4）中烘干溫度為1020℃，出砂速度為65Kg/h；
4、所述步驟（5）中攪拌轉(zhuǎn)速為400r/h，攪拌時間為5.5 h；
5、所述步驟（6）中拉管溫度為2250℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可直接生產(chǎn)制得紫色石英管，具有良好的著色效果，無需對無色石英管噴涂著色處理；同時本發(fā)明采用鹽酸、氫氟酸和硝酸配成的混合酸，在高溫烘烤時，減少了對周圍環(huán)境的污染且連熔爐使用周期延長一倍。
具體實施方式
進一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。
實施例1，一種紫色石英管，它由以下重量配比的原料制成：高純氧化鉀0.05-0.08；高純氧化鈉0.04-0.06；高純氧化鋁0.03-0.05；高純氧化鈦0.12-0.14；高純氧化釹0.08-0.1；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.0-99.5。
實施例2，實施例1所述的紫色石英管中：高純氧化鉀0.05；高純氧化鈉0.04；高純氧化鋁0.03；高純氧化鈦0.12；高純氧化釹0.08；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.0。
實施例3，實施例1或2所述的紫色石英管中：高純氧化鉀0.08；高純氧化鈉0.06；高純氧化鋁0.05；高純氧化鈦0.14；高純氧化釹0.1；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.5。
實施例4，實施例1-3任一項所述的紫色石英管中：高純氧化鉀0.07；高純氧化鈉0.05；高純氧化鋁0.04；高純氧化鈦0.13；高純氧化釹0.09；雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂 99.3。
實施例5，一種紫色石英管的制備方法，包括如下步驟：（1）原料焙燒：將石英原石加入石英管焙燒爐中焙燒，石英管焙燒爐溫度為900-1000℃，石英管焙燒爐的轉(zhuǎn)速為15-20 Hz,出料量為50-60Kg/h；(2）原料破碎處理：將石英原石經(jīng)過粉碎機粉碎，并經(jīng)過處理能力為100-150 Kg/h的高磁機除鐵，得到石英砂的粒度及其質(zhì)量百分比如下：
190-154微米 ≤5%；
154-128微米 10-30%；
128-100微米 70-90%；
77-100微米 3-5%；
原料粒度較正常的石英砂偏細一個級別，便于在混料和熔融時與摻雜原料混合和融化均勻；（3）酸洗清洗：將上述石英砂與混合酸按2.4-3:1.5的重量比混入動態(tài)酸泡機中，攪拌酸泡20-24小時，酸泡溫度為30-40℃；其中混合酸以質(zhì)量百分比濃度為31-35%的鹽酸、42-44%的氫氟酸和61-67%的硝酸為原料，且鹽酸、氫氟酸、硝酸的重量比為4-5：1.3-1.6：0.2；酸洗完后使用超純水進行清洗；（4）烘干：使用烘干機連續(xù)烘干，烘干溫度為1000-1050℃，出砂速度為50-80Kg/h，后冷卻得到雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂；（5）元素摻雜：稱取納米級別的高純氧化鉀0.05-0.08、高純氧化鈉0.04-0.06、高純氧化鋁0.03-0.05、高純氧化鈦0.12-0.14和高純氧化釹0.08-0.1，攪拌均勻后將混合物加入攪拌器中，再加入雜質(zhì)含量低于30ppm高純石英砂99.0-99.5混合攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300-500 r/h，攪拌時間為5-6 h；（6）將攪拌后的石英砂裝袋，然后加入連熔爐在2200-2300 ℃下拉管，即可得到均勻的紫色石英管。
實施例6，實施例5所述的紫色石英管的制備方法中：所述步驟（1）中石英管焙燒爐溫度為950℃，石英管焙燒爐的轉(zhuǎn)速為17Hz,出料量為55Kg/h。
實施例7，實施例5或6所述的紫色石英管的制備方法中：所述步驟（3）中石英砂與混合酸按2.7:1.5的重量比混入動態(tài)酸泡機中，攪拌酸泡22小時，酸泡溫度為35℃；其中混合酸以質(zhì)量百分比濃度為31-35%的鹽酸、42-44%的氫氟酸和61-67%的硝酸為原料，且鹽酸、氫氟酸、硝酸的重量比為4.5：1.4：0.2；酸洗完后使用18MΩ超純水進行清洗。
實施例8，實施例5-7任一項所述的紫色石英管的制備方法中：所述步驟（4）中烘干溫度為1020℃，出砂速度為65Kg/h。
實施例9，實施例5-8任一項所述的紫色石英管的制備方法中：所述步驟（5）中攪拌轉(zhuǎn)速為400r/h，攪拌時間為5.5 h。
實施例10，實施例5-9任一項所述的紫色石英管的制備方法中：所述步驟（6）中拉管溫度為2250℃。