Кварцевый песок — важное промышленное минеральное сырье с широким спектром применения, включая стекло, литье, керамику и огнеупорные материалы, металлургию, строительство, химическую, пластмассовую, резиновую, абразивную и другие отрасли промышленности. Более того, высококачественный кварцевый песок также играет важную роль в электронной, информационной, оптоволоконной, фотоэлектрической и других отраслях промышленности, а также в оборонной и военной промышленности, аэрокосмической и других областях. Можно сказать, что мелкие песчинки поддерживают крупные промышленные предприятия. (Вертикальный кольцевой магнитный сепаратор с высоким градиентом)
Какие виды кварцевого песка вам известны на данный момент?
01 Кварцевый песок различных характеристик
К распространенным характеристикам кварцевого песка относятся: 0,5-1 мм, 1-2 мм, 2-4 мм, 4-8 мм, 8-16 мм, 16-32 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-80 мм, 80-120 мм, 100-200 мм, 200 мм и 325 мм.
Показатель размера ячейки сита для кварцевого песка фактически обозначает размер зерен или тонкость помола кварцевого песка. Обычно он относится к ситу с размером ячейки 1 дюйм х 1 дюйм. Количество отверстий, которые могут пройти через сито, определяется как показатель размера ячейки сита. Чем больше показатель размера ячейки сита, тем мельче размер зерен кварцевого песка. Чем меньше показатель размера ячейки сита, тем крупнее размер зерен кварцевого песка.
02 Кварцевый песок разного качества
В целом, кварцевый песок можно называть кварцевым песком только в том случае, если он содержит не менее 98,5% диоксида кремния, тогда как содержание ниже 98,5% обычно называется кремнеземом.
Местный стандарт провинции Аньхой DB34/T1056-2009 «Кварцевый песок» применим к промышленному кварцевому песку (за исключением литейного кварцевого песка), изготовленному из кварцевого камня путем измельчения.
После многолетней разработки в настоящее время в промышленности кварцевый песок часто подразделяют на обычный кварцевый песок, рафинированный кварцевый песок, кварцевый песок высокой чистоты, плавленый кварцевый песок и кремнеземный порошок.
Обычный кварцевый песок
Как правило, это фильтрующий материал для водоочистки, изготовленный из природной кварцевой руды после дробления, промывки, сушки и вторичной сортировки; содержание SiO2 ≥ 90-99%, Fe2O3 ≤ 0,06-0,02%. Фильтрующий материал характеризуется отсутствием угловой коррекции, высокой плотностью, высокой механической прочностью и длительным сроком службы, обеспечивая высокую пропускную способность по загрязняющим веществам. Это материал для химической водоочистки. Он может использоваться в металлургии, производстве графита, карбида кремния, стекла и изделий из стекла, эмали, литейном производстве, производстве каустической соды, химической промышленности, производстве реактивной струи и других отраслях.
Очищенный кварцевый песок
Очищенный кварцевый песок с содержанием SiO2 ≥ 99-99,5%, Fe2O3 ≤ 0,005% изготовлен из высококачественного природного кварцевого песка, тщательно отобранного и обработанного. Его основное назначение — производство кислотостойкого бетона и строительных растворов, стекла, огнеупорных материалов, ферросилиция, металлургических флюсов, керамики, абразивных материалов, литейного кварцевого песка и т. д. Иногда в промышленности очищенный кварцевый песок также называют кислотно-промытым кварцевым песком.
Стеклянный песок
Высокочистый кварцевый песок получают из высококачественного кварцевого камня посредством ряда технологических процессов. В настоящее время в отрасли не установлен единый промышленный стандарт для высокочистого кварцевого песка, и его определение не очень четкое, но, как правило, под высокочистым кварцевым песком понимается кварцевый песок с содержанием SiO2 более 99,95% или выше, содержанием Fe2O3 менее 0,0001% и содержанием Al2O3 менее 0,01%. Высокочистый кварцевый песок широко используется в источниках света, волоконно-оптической связи, солнечных батареях, полупроводниковых интегральных схемах, прецизионных оптических приборах, медицинской утвари, аэрокосмической и других высокотехнологичных отраслях промышленности.
Микрокремнезем
Микропорошок кремния — это нетоксичный, без запаха и экологически чистый порошок диоксида кремния, получаемый из кристаллического кварца, плавленого кварца и других сырьевых материалов путем измельчения, точной сортировки, удаления примесей, высокотемпературной сфероидизации и других процессов. Это неорганический неметаллический материал с превосходными свойствами, такими как высокая термостойкость, высокая теплоизоляция, низкий коэффициент линейного расширения и хорошая теплопроводность.
Плавленый кварцевый песок
Расплавленный кварцевый песок представляет собой аморфное (стеклообразное) состояние SiO2. Это форма стекла с проницаемостью, имеющая длинную и неупорядоченную атомную структуру. Благодаря сшиванию трехмерной структуры улучшается его температурная стабильность и снижается коэффициент теплового расширения. Выбранное высококачественное кремнеземное сырье SiO2 > 99% плавится в электродуговой или резистивной печи при температуре плавления 1695-1720 ℃. Из-за высокой вязкости расплава SiO2, составляющей 10⁷ Па·с при 1900 ℃, его невозможно формовать методом литья. После охлаждения полученное стекло обрабатывается, подвергается магнитной сепарации, удалению примесей и просеиванию для получения гранулированного плавленого кварцевого песка различных характеристик и назначений.
Плавленый кварцевый песок обладает такими преимуществами, как хорошая термическая стабильность, высокая чистота, стабильные химические свойства, равномерное распределение частиц и коэффициент теплового расширения, близкий к нулю. Он может использоваться в качестве наполнителя в химической промышленности, например, в лакокрасочных материалах, а также является основным сырьем для литья эпоксидных смол, материалов для электронных уплотнений, литейных материалов, огнеупорных материалов, керамического стекла и других отраслей.
03 Кварцевый песок для различных целей
Песок с низким содержанием железа для фотоэлектрического стекла (магнитный барабанный магнитный сепаратор)
Фотоэлектрическое стекло обычно используется в качестве упаковочной панели фотоэлектрических модулей, которая находится в непосредственном контакте с внешней средой. Его устойчивость к атмосферным воздействиям, прочность, светопропускание и другие показатели играют ключевую роль в сроке службы и долгосрочной эффективности выработки электроэнергии фотоэлектрическими модулями. Ионы железа в кварцевом песке легко окрашиваются. Для обеспечения высокого коэффициента пропускания солнечного света исходного стекла содержание железа в фотоэлектрическом стекле должно быть ниже, чем в обычном стекле, и необходимо использовать кварцевый песок с низким содержанием железа, высокой чистотой кремния и низким содержанием примесей.
Высокочистый кварцевый песок для фотоэлектрических систем
Солнечная фотоэлектрическая генерация стала предпочтительным направлением использования солнечной энергии, и высокочистый кварцевый песок находит важное применение в фотоэлектрической промышленности. Кварцевые устройства, используемые в фотоэлектрической промышленности, включают кварцевые керамические тигли для солнечных кремниевых слитков, а также кварцевые лодочки, кварцевые печные трубки и кронштейны для лодочек, используемые в процессе диффузии и окисления при производстве фотоэлектрических элементов, а также в процессе PECVD. Среди них кварцевые тигли делятся на квадратные кварцевые тигли для выращивания поликристаллического кремния и круглые кварцевые тигли для выращивания монокристаллического кремния. Они являются расходными материалами в процессе выращивания кремниевых слитков и представляют собой наиболее востребованные кварцевые устройства в фотоэлектрической промышленности. Основным сырьем для кварцевых тиглей является высокочистый кварцевый песок.
Плитный песок
Кварцевый камень обладает износостойкостью, устойчивостью к царапинам, термостойкостью, коррозионной стойкостью и долговечностью. Он отличается высокой пластичностью и широко используется. Это эталонный продукт в истории развития искусственных строительных материалов. Он также постепенно становится новым фаворитом на рынке отделки домов и пользуется популярностью у потребителей. Как правило, 95–99% кварцевого песка или кварцевого порошка связываются и затвердевают с помощью смолы, пигмента и других добавок, поэтому качество кварцевого песка или кварцевого порошка в определенной степени определяет характеристики плиты из искусственного кварцевого камня.
Кварцевый песок, используемый в производстве кварцевых плит, обычно получают из высококачественных кварцевых жил и кварцитовой руды путем дробления, просеивания, магнитной сепарации и других процессов. Качество сырья напрямую влияет на качество кварца. В целом, кварц, используемый для кварцевых плит, делится на мелкий кварцевый песок (5-100 меш, используется в качестве заполнителя, содержание кремния в заполнителе обычно должно быть ≥ 98%) и крупный кварцевый песок (320-2500 меш, используется для заполнения и армирования). Существуют определенные требования к твердости, цвету, примесям, влажности, белизне и т.д.
Литейный песок
Благодаря высокой огнестойкости и твердости кварца, а также его превосходным технологическим характеристикам, позволяющим удовлетворять различным основным требованиям литейного производства, его можно использовать не только для традиционного формования в глиняных песках, но и для передовых процессов формования и изготовления стержней, таких как формование в смоляных песках и песках с покрытием, поэтому кварцевый песок широко используется в литейном производстве.
Песок, промытый водойЭто необработанный песок для литья, получаемый после промывки и сортировки природного кварцевого песка.
Песок для чистки: разновидность необработанного песка для литья. Природный кремнеземный песок очищен, промыт, отсортирован и высушен, содержание ила составляет менее 0,5%.
Сухой песокСухой песок с низким содержанием воды и меньшим количеством примесей получают, используя в качестве источника чистую глубинную грунтовую воду, после трехкратного обесшламливания и шестикратной промывки, а затем сушки при температуре 300–450 ℃. Он в основном используется для производства высококачественного песка с покрытием, а также в химической, лакокрасочной, шлифовальной, электронной и других отраслях промышленности.
Песок с покрытием: на поверхность шлифовального песка наносится слой смоляной пленки из фенольной смолы.
Кварцевый песок, используемый для литья, имеет чистоту 97,5%~99,6% (плюс-минус 0,5%), содержание Fe2O3 <1%. Песок гладкий и чистый, с содержанием ила <0,2~0,3%, угловым коэффициентом <1,35~1,47 и содержанием воды <6%.
Кварцевый песок для других целей
В области керамики: содержание SiO2 в кварцевом песке, используемом в производстве керамики, составляет более 90%, Fe2O3 — 0,06–0,02%, огнестойкость достигает 1750 ℃. Диапазон размеров частиц — 1–0,005 мм.
Огнеупорные материалы: SiO2 ≥ 97,5%, Al2O3 ∈ 0,7~0,3%, Fe2O3 ∈ 0,4~0,1%, H2O ≤ 0,5%, насыпная плотность 1,9~2,1 г/м3, насыпная плотность лайнера 1,75~1,8 г/м3, размер частиц 5,1~0,021 мм.
Металлургическая область:
① Абразивный песок: песок обладает хорошей округлостью, без острых краев и углов, размер частиц 0,8–1,5 мм, SiO2 > 98%, Al2O3 < 0,72%, Fe2O3 < 0,18%.
② Пескоструйная обработка: в химической промышленности часто используют пескоструйную обработку для удаления ржавчины. SiO2 > 99,6%, Al2O3 < 0,18%, Fe2O3 < 0,02%, размер частиц 50–70 меш, сферическая форма частиц, твердость по шкале Мооса 7.
Область абразивных материалов: Требования к качеству кварцевого песка, используемого в качестве абразива, следующие: SiO2 > 98%, Al2O3 < 0,94%, Fe2O3 < 0,24%, CaO < 0,26%, размер частиц 0,5–0,8 мм.
Дата публикации: 04.02.2023