Kvarcinis smėlis yra svarbi pramoninė mineralinė žaliava, turinti platų panaudojimo spektrą, įskaitant stiklo, liejinių, keramikos ir ugniai atsparių medžiagų, metalurgijos, statybos, chemijos, plastiko, gumos, abrazyvinių ir kitų pramonės šakų kūrimą. Be to, aukštos kokybės kvarcinis smėlis vaidina svarbų vaidmenį elektroninės informacijos, optinių skaidulų, fotovoltinių ir kitų pramonės šakų srityse, taip pat gynybos ir karinėje pramonėje, aviacijos ir kosmoso bei kitose srityse. Galima sakyti, kad maži smėlio grūdeliai yra skirti didelėms pramonės šakoms (vertikalus žiedinis didelio gradiento magnetinis separatorius).
Kokias kvarcinio smėlio rūšis šiuo metu žinote?
01 Įvairių specifikacijų kvarcinis smėlis
Įprastos kvarcinio smėlio specifikacijos: 0,5–1 mm, 1–2 mm, 2–4 mm, 4–8 mm, 8–16 mm, 16–32 mm, 10–20, 20–40, 40–80, 80–120, 100–200, 200 ir 325.
Kvarcinio smėlio akučių skaičius iš tikrųjų reiškia kvarcinio smėlio grūdelių dydį arba smulkumą. Paprastai tai reiškia 1 colio x 1 colio dydžio sietą. Akelių skaičius apibrėžiamas kaip akučių skaičius, kuris gali praeiti pro sietą. Kuo didesnis kvarcinio smėlio akučių skaičius, tuo smulkesni kvarcinio smėlio grūdeliai. Kuo mažesnis akučių skaičius, tuo didesnis kvarcinio smėlio grūdelių dydis.
02 Įvairios kokybės kvarcinis smėlis
Paprastai kvarcinis smėlis gali būti vadinamas kvarciniu smėliu tik tuo atveju, jei jame yra ne mažiau kaip 98,5 % silicio dioksido, o silicio dioksidas, kurio kiekis mažesnis nei 98,5 %, paprastai vadinamas silicio dioksidu.
Anhui provincijos vietinis standartas DB34/T1056-2009 „Kvarcinis smėlis“ taikomas pramoniniam kvarciniam smėliui (išskyrus liejinį silicio smėlį), pagamintam iš kvarcinio akmens malimo būdu.
Po daugelio metų plėtros, šiuo metu pramonėje kvarcinis smėlis dažnai skirstomas į paprastą kvarcinį smėlį, rafinuotą kvarcinį smėlį, didelio grynumo kvarcinį smėlį, lydytą kvarcinį smėlį ir silicio dioksido miltelius.
Įprastas kvarcinis smėlis
Paprastai tai vandens valymo filtro medžiaga, pagaminta iš natūralaus kvarco rūdos po susmulkinimo, plovimo, džiovinimo ir antrinio sijojimo; SiO2 ≥ 90–99 %, Fe2O3 ≤ 0,06–0,02 %. Filtro medžiagai būdinga kampo korekcijos nebuvimas, didelis tankis, didelis mechaninis stiprumas ir ilgas teršalų nešimo linijos tarnavimo laikas. Tai medžiaga, skirta cheminiam vandens valymui. Ji gali būti naudojama metalurgijoje, grafito, silicio karbido, stiklo ir stiklo gaminių, emalio, lietinio plieno, kaustinės sodos, chemijos, reaktyvinio triukšmo ir kitose pramonės šakose.
Rafinuotas kvarcinis smėlis
SiO2 ≥ 99–99,5 %, Fe2O3 ≤ 0,005 %, pagamintas iš aukštos kokybės natūralaus kvarcinio smėlio, kruopščiai atrinkto ir apdoroto. Pagrindinė jo paskirtis – gaminti rūgštims atsparų betoną ir skiedinį, gaminant stiklą, ugniai atsparias medžiagas, lydant ferosilicį, metalurginį fliusą, keramiką, abrazyvines medžiagas, liejant ir formuojant kvarcinį smėlį ir kt. Kartais rafinuotas kvarcinis smėlis pramonėje dar vadinamas rūgštimi plautu kvarciniu smėliu.
Stiklo smėlis
Didelio grynumo kvarcinis smėlis gaminamas iš aukštos kokybės kvarco akmens, naudojant daugybę procesų. Šiuo metu pramonė nenustatė vieningo didelio grynumo kvarcinio smėlio pramoninio standarto, o jo apibrėžimas nėra labai aiškus, tačiau apskritai didelio grynumo kvarcinis smėlis reiškia kvarcinį smėlį, kuriame SiO2 kiekis yra didesnis nei 99,95%, Fe2O3 kiekis yra mažesnis nei 0,0001%, o Al2O3 kiekis yra mažesnis nei 0,01%. Didelio grynumo kvarcinis smėlis plačiai naudojamas elektros šviesos šaltiniuose, optinių skaidulų ryšiuose, saulės elementuose, puslaidininkinėse integrinėse grandinėse, tiksliuosiuose optiniuose prietaisuose, medicinos reikmenyse, aviacijos ir kosmoso bei kitose aukštųjų technologijų pramonės šakose.
Mikrosilikatas
Silicio mikromilteliai yra netoksiški, bekvapiai ir be taršos silicio dioksido milteliai, pagaminti iš kristalinio kvarco, lydyto kvarco ir kitų žaliavų malimo, tikslaus rūšiavimo, priemaišų pašalinimo, sferoidizacijos aukštoje temperatūroje ir kitais procesais. Tai neorganinė nemetalinė medžiaga, pasižyminti puikiomis savybėmis, tokiomis kaip didelis atsparumas karščiui, gera izoliacija, mažas linijinio plėtimosi koeficientas ir geras šilumos laidumas.
Lydytas kvarcinis smėlis
Išlydytas kvarcinis smėlis yra amorfinė (stiklo būsena) SiO2. Tai pralaidi stiklo forma, kurios atominė struktūra yra ilga ir netvarkinga. Dėl skersinių jungčių susidarymo, susidarančios trimatės struktūros, pagerėja jo temperatūra ir mažas šiluminio plėtimosi koeficientas. Pasirinkta aukštos kokybės silicio dioksido žaliava SiO2 > 99 % yra lydoma elektrinėje lanko krosnyje arba varžinėje krosnyje, esant 1695–1720 ℃ lydymosi temperatūrai. Dėl didelio SiO2 lydalo klampumo, kuris yra 10 7 Pa·s esant 1900 ℃ temperatūrai, jo negalima formuoti liejant. Atvėsus, stiklo kūnas apdorojamas, magnetiniu būdu atskiriamas, pašalinamos priemaišos ir sijojamas, kad būtų gautas granuliuotas lydytas kvarcinis smėlis, turintis skirtingas specifikacijas ir paskirtį.
Lydyto kvarco smėlio privalumai yra geras terminis stabilumas, didelis grynumas, stabilios cheminės savybės, vienodas dalelių pasiskirstymas ir artimas 0 šiluminio plėtimosi greitis. Jis gali būti naudojamas kaip užpildas chemijos pramonėje, pavyzdžiui, dangose ir dangose, taip pat yra pagrindinė žaliava epoksidinių dervų liejimui, elektroninėms sandarinimo medžiagoms, liejimui, ugniai atsparioms medžiagoms, keraminiam stiklui ir kitoms pramonės šakoms.
03 Kvarcinis smėlis įvairiems tikslams
Mažai geležies turintis smėlis fotovoltiniam stiklui (magnetinio būgno magnetinis separatorius)
Fotovoltinis stiklas paprastai naudojamas kaip fotovoltinių modulių pakavimo plokštė, kuri tiesiogiai liečiasi su išorine aplinka. Jo atsparumas oro sąlygoms, stiprumas, šviesos pralaidumas ir kiti rodikliai vaidina svarbų vaidmenį fotovoltinių modulių tarnavimo laikui ir ilgalaikiam energijos gamybos efektyvumui. Kvarciniame smėlyje esantys geležies jonai lengvai dažomi. Siekiant užtikrinti didelį originalaus stiklo saulės pralaidumą, fotovoltinio stiklo geležies kiekis turi būti mažesnis nei įprasto stiklo, todėl turi būti naudojamas mažai geležies turintis kvarcinis smėlis, turintis didelį silicio grynumą ir mažą priemaišų kiekį.
Didelio grynumo kvarcinis smėlis fotovoltinėms sistemoms
Saulės fotovoltinės energijos gamyba tapo pageidaujama saulės energijos panaudojimo kryptimi, o didelio grynumo kvarcinis smėlis yra svarbus fotovoltinės energijos pramonėje. Fotovoltinės energijos pramonėje naudojami kvarco įrenginiai apima kvarco keramikos tiglius saulės silicio luitams, taip pat kvarco valtis, kvarco krosnių vamzdžius ir valčių laikiklius, naudojamus fotovoltinės energijos gamybos difuzijos ir oksidacijos procese, ir PECVD procesą. Tarp jų kvarco tigliai skirstomi į kvadratinius kvarco tiglius polikristaliniam siliciui auginti ir apvalius kvarco tiglius monokristaliniam siliciui auginti. Jie yra silicio luitų auginimo metu naudojamos medžiagos ir yra kvarco įrenginiai, turintys didžiausią paklausą fotovoltinės energijos pramonėje. Pagrindinė kvarco tiglio žaliava yra didelio grynumo kvarcinis smėlis.
Plokštinis smėlis
Kvarcinis akmuo pasižymi atsparumu dilimui, įbrėžimams, karščiui, korozijai ir ilgaamžiškumu. Jis pasižymi dideliu plastiškumu ir yra plačiai naudojamas. Tai yra etaloninis produktas dirbtinių statybinių medžiagų kūrimo istorijoje. Jis taip pat pamažu tapo nauju favoritu namų dekoravimo rinkoje ir yra populiarus tarp vartotojų. Paprastai 95–99 % kvarcinio smėlio arba kvarco miltelių yra surišti ir sukietinti derva, pigmentais ir kitais priedais, todėl kvarcinio smėlio arba kvarco miltelių kokybė tam tikru mastu lemia dirbtinio kvarcinio akmens plokštės eksploatacines savybes.
Kvarcinių plokščių pramonėje naudojami kvarcinio smėlio milteliai paprastai gaunami iš aukštos kokybės kvarco gyslų ir kvarcito rūdos, juos smulkinant, sijojant, magnetiniu būdu atskyriant ir kitais būdais. Žaliavų kokybė tiesiogiai veikia kvarco kokybę. Paprastai kvarco plokštėms naudojamas kvarcas skirstomas į smulkų kvarcinio smėlio miltelius (5–100 akių, naudojami kaip užpildas, užpilde paprastai reikia ≥ 98 % silicio) ir stambų kvarcinį smėlį (320–2500 akių, naudojami užpildymui ir armavimui). Yra tam tikri kietumo, spalvos, priemaišų, drėgmės, baltumo ir kt. reikalavimai.
Liejyklų smėlis
Kadangi kvarcas pasižymi dideliu atsparumu ugniai ir kietumu, o puikios technologinės savybės gali atitikti įvairius pagrindinius liejinių gamybos reikalavimus, jis gali būti naudojamas ne tik tradiciniam molio smėlio liejimui, bet ir pažangiems liejimo bei šerdies gamybos procesams, tokiems kaip dervos smėlis ir dengtas smėlis, todėl kvarco smėlis plačiai naudojamas liejinių gamyboje.
Vandeniu nuplautas smėlisTai neapdorotas smėlis liejimui, nuplovus ir surūšiavus natūralų silicio smėlį.
Šveičiamasis smėlisNatūralus silicio dioksido smėlis yra šveičiamas, plaunamas, surūšiuotas ir išdžiovinamas, o dumblo kiekis jame yra mažesnis nei 0,5 %.
Sausas smėlisSausas smėlis, kuriame yra mažiau vandens ir priemaišų, gaunamas naudojant švarų giluminį gruntinį vandenį kaip vandens šaltinį, po trijų kartų nušlifavimo ir šešių kartų šveitimo, o po to džiovinant 300 ℃–450 ℃ temperatūroje. Jis daugiausia naudojamas aukštos kokybės dengtam smėliui gaminti, taip pat chemijos, dengimo, šlifavimo, elektronikos ir kitose pramonės šakose.
Padengtas smėlis: šveitimo smėlio paviršius padengtas fenolio derva, kurios sluoksnis yra dervos plėvelė.
Liejimui naudojamo silicio smėlis yra 97,5–99,6 % (plius minus 0,5 %), Fe2O3 <1 %. Smėlis yra lygus ir švarus, dumblo kiekis <0,2–0,3 %, kampinis koeficientas <1,35–1,47, o vandens kiekis <6 %.
Kvarcinis smėlis kitiems tikslams
Keramikos laukas: keramikos gamyboje naudojamas kvarcinis smėlis SiO2 sudaro daugiau nei 90 %, Fe2O3 ∈ 0,06–0,02 %, o atsparumas ugniai siekia 1750 ℃. Dalelių dydžio diapazonas yra 1–0,005 mm.
Ugniai atsparios medžiagos: SiO2 ≥ 97,5 %, Al2O3 ∈ 0,7–0,3 %, Fe2O3 ∈ 0,4–0,1 %, H2O ≤ 0,5 %, tūrinis tankis 1,9–2,1 g/m3, įdėklo tūrinis tankis 1,75–1,8 g/m3, dalelių dydis 5,1–0,021 mm.
Metalurgijos sritis:
1. Abrazyvinis smėlis: smėlis yra apvalus, be briaunų ir kampų, dalelių dydis yra 0,8–1,5 mm, SiO2 > 98 %, Al2O3 < 0,72 %, Fe2O3 < 0,18 %.
② Smėliapūtė: chemijos pramonėje dažnai naudojamas smėliavimas rūdims pašalinti. SiO2 > 99,6 %, Al2O3 < 0,18 %, Fe2O3 < 0,02 %, dalelių dydis 50–70 akių, dalelių forma sferinė, kietumas pagal Moso skalę 7.
Abrazyvinis laukas: Kvarcinio smėlio, naudojamo kaip abrazyvas, kokybės reikalavimai yra SiO2 > 98 %, Al2O3 < 0,94 %, Fe2O3 < 0,24 %, CaO < 0,26 %, o dalelių dydis – 0,5–0,8 mm.
Įrašo laikas: 2023 m. vasario 4 d.