Kvarca smiltis ir nozīmīga rūpnieciska minerālu izejviela ar plašu pielietojumu klāstu, tostarp stikla, liešanas, keramikas un ugunsizturīgu materiālu, metalurģijas, būvniecības, ķīmijas, plastmasas, gumijas, abrazīvu un citās nozarēs. Turklāt augstas kvalitātes kvarca smiltīm ir svarīga loma arī elektroniskās informācijas, optiskās šķiedras, fotoelektriskās un citās nozarēs, kā arī aizsardzības un militārajā rūpniecībā, kosmosa un citās jomās. Var teikt, ka mazi smilšu graudiņi atbalsta lielas nozares. (Vertikāls gredzena augsta gradienta magnētiskais separators）
Kādus kvarca smilšu veidus jūs pašlaik zināt?
01 Dažādu specifikāciju kvarca smiltis
Kvarca smilšu izplatītākās specifikācijas ir šādas: 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 un 325.
Kvarca smilšu sieta skaitlis patiesībā attiecas uz kvarca smilšu graudu lielumu jeb smalkumu. Parasti tas attiecas uz sietu 1 colla x 1 colla laukumā. Sieta skaitlis ir sieta caurumu skaits, kas var iziet cauri. Jo lielāks ir kvarca smilšu sieta skaitlis, jo smalkāks ir kvarca smilšu graudu lielums. Jo mazāks ir sieta skaitlis, jo lielāks ir kvarca smilšu graudu lielums.
02 Dažādas kvalitātes kvarca smiltis
Vispārīgi runājot, kvarca smiltis var saukt par kvarca smiltīm tikai tad, ja tajās ir vismaz 98,5% silīcija dioksīda, savukārt saturu zem 98,5% parasti sauc par silīcija dioksīdu.
Anhui provinces vietējais standarts DB34/T1056-2009 “Kvarca smiltis” attiecas uz rūpnieciskajām kvarca smiltīm (izņemot liešanas silīcija smiltis), kas iegūtas no kvarca akmens, to samaļot.
Pēc vairāku gadu attīstības kvarca smiltis rūpniecībā pašlaik bieži tiek sadalītas parastajās kvarca smiltīs, rafinētās kvarca smiltīs, augstas tīrības pakāpes kvarca smiltīs, kausētās kvarca smiltīs un silīcija dioksīda pulverī.
Parastās kvarca smiltis
Parasti tas ir ūdens attīrīšanas filtra materiāls, kas izgatavots no dabīgas kvarca rūdas pēc sasmalcināšanas, mazgāšanas, žāvēšanas un otrreizējas sijāšanas; SiO2 ≥ 90–99%, Fe2O3 ≤ 0,06–0,02%. Filtra materiālam raksturīga leņķa korekcijas neesamība, augsts blīvums, augsta mehāniskā izturība un ilgs piesārņotāju nestspējas līnijas kalpošanas laiks. Tas ir materiāls ķīmiskai ūdens attīrīšanai. To var izmantot metalurģijā, grafīta, silīcija karbīda, stikla un stikla izstrādājumu, emaljas, liešanas tērauda, kaustiskās sodas, ķīmiskajā, strūklas trokšņa un citās nozarēs.
Rafinētas kvarca smiltis
SiO2 ≥ 99–99,5 %, Fe2O3 ≤ 0,005 %, izgatavots no augstas kvalitātes dabīgām kvarca smiltīm, rūpīgi atlasīts un apstrādāts. Tā galvenais mērķis ir ražot skābes izturīgu betonu un javu, izgatavojot stiklu, ugunsizturīgus materiālus, kausējot ferosilīcija, metalurģiskos plūsmas, keramiku, abrazīvus materiālus, liešanas un formēšanas kvarca smiltis utt. Dažreiz rafinētās kvarca smiltis rūpniecībā sauc arī par ar skābi mazgātām kvarca smiltīm.
Stikla smiltis
Augstas tīrības kvarca smiltis tiek izgatavotas no augstas kvalitātes kvarca akmens, izmantojot virkni procesu. Pašlaik nozarē nav izveidots vienots augstas tīrības kvarca smilšu rūpniecības standarts, un tās definīcija nav ļoti skaidra, taču kopumā augstas tīrības kvarca smiltis attiecas uz kvarca smiltīm ar SiO2 saturu vairāk nekā 99,95%, Fe2O3 saturu mazāk nekā 0,0001% un Al2O3 saturu mazāk nekā 0,01%. Augstas tīrības kvarca smiltis tiek plaši izmantotas elektriskās gaismas avotos, optisko šķiedru sakaros, saules baterijās, pusvadītāju integrālajās shēmās, precīzijas optiskajos instrumentos, medicīnas piederumos, kosmosa un citās augsto tehnoloģiju nozarēs.
Mikrosilikāts
Silīcija mikropulveris ir netoksisks, bez smaržas un piesārņojuma silīcija dioksīda pulveris, kas izgatavots no kristāliska kvarca, kausēta kvarca un citām izejvielām, izmantojot malšanu, precīzu šķirošanu, piemaisījumu atdalīšanu, augstas temperatūras sferoidizāciju un citus procesus. Tas ir neorganisks nemetālisks materiāls ar izcilām īpašībām, piemēram, augstu karstumizturību, augstu izolāciju, zemu lineārās izplešanās koeficientu un labu siltumvadītspēju.
Kausētas kvarca smiltis
Izkausētas kvarca smiltis ir amorfs (stikla stāvoklī) SiO2. Tas ir stikla veids ar caurlaidību, un tā atomu struktūra ir gara un nesakārtota. Tas uzlabo tā temperatūru un zemo termiskās izplešanās koeficientu, pateicoties trīsdimensiju struktūras šķērssavienošanai. Izvēlētā augstas kvalitātes silīcija dioksīda izejviela SiO2>99% tiek kausēta elektriskā loka krāsnī vai pretestības krāsnī 1695–1720 ℃ kušanas temperatūrā. SiO2 kausējuma augstās viskozitātes dēļ, kas ir 10 līdz 7. pakāpei Pa·s pie 1900 ℃, to nevar veidot liešanas ceļā. Pēc atdzesēšanas stikla ķermeni apstrādā, magnētiski atdala, noņem piemaisījumus un sijā, lai iegūtu granulētas kausētas kvarca smiltis ar dažādām specifikācijām un pielietojumiem.
Kausētai kvarca smiltij ir laba termiskā stabilitāte, augsta tīrības pakāpe, stabilas ķīmiskās īpašības, vienmērīgs daļiņu sadalījums un termiskās izplešanās ātrums tuvu 0. To var izmantot kā pildvielu ķīmiskajā rūpniecībā, piemēram, pārklājumos un pārklājumos, un tā ir arī galvenā izejviela epoksīdsveķu liešanai, elektroniskiem blīvēšanas materiāliem, liešanas materiāliem, ugunsizturīgiem materiāliem, keramikas stiklam un citām nozarēm.
03 Kvarca smiltis dažādiem mērķiem
Zema dzelzs smiltis fotoelektriskajam stiklam (magnētiskā cilindra magnētiskais separators)
Fotoelektriskais stikls parasti tiek izmantots kā fotoelektrisko moduļu iepakojuma panelis, kas ir tiešā saskarē ar ārējo vidi. Tā izturība pret laikapstākļiem, izturība, gaismas caurlaidība un citi rādītāji ir galvenie fotoelektrisko moduļu kalpošanas laika un ilgtermiņa enerģijas ražošanas efektivitātes rādītāji. Kvarca smiltīs esošie dzelzs joni ir viegli krāsojami. Lai nodrošinātu oriģinālā stikla augstu saules caurlaidību, fotoelektriskā stikla dzelzs saturam jābūt zemākam nekā parastajam stiklam, un jāizmanto kvarca smiltis ar zemu dzelzs saturu, augstu silīcija tīrību un zemu piemaisījumu saturu.
Augstas tīrības kvarca smiltis fotoelektriskajām iekārtām
Saules fotoelektriskās enerģijas ražošana ir kļuvusi par vēlamo saules enerģijas izmantošanas virzienu, un augstas tīrības kvarca smiltīm ir svarīgs pielietojums fotoelektriskajā nozarē. Fotoelektriskajā nozarē izmantotās kvarca ierīces ietver kvarca keramikas tīģeļus saules silīcija lietņiem, kā arī kvarca laivas, kvarca krāsns caurules un laivu kronšteinus, ko izmanto fotoelektriskās ražošanas procesā difūzijas un oksidācijas procesā, un PECVD procesu. Starp tiem kvarca tīģeļi tiek iedalīti kvadrātveida kvarca tīģeļos polikristāliskā silīcija audzēšanai un apaļos kvarca tīģeļos monokristāliskā silīcija audzēšanai. Tie ir palīgmateriāli silīcija lietņu audzēšanas laikā un ir kvarca ierīces ar vislielāko pieprasījumu fotoelektriskajā nozarē. Kvarca tīģeļa galvenā izejviela ir augstas tīrības kvarca smiltis.
Plākšņu smiltis
Kvarca akmenim piemīt nodilumizturība, izturība pret skrāpējumiem, karstumizturība, izturība pret koroziju un ilgmūžība. Tam ir spēcīga plastiskums un tas tiek plaši izmantots. Tas ir etalonprodukts mākslīgo būvmateriālu attīstības vēsturē. Tas ir pakāpeniski kļuvis arī par jaunu iecienītāko produktu mājas dekorēšanas tirgū un ir iecienīts patērētāju vidū. Parasti 95% ~ 99% kvarca smilšu vai kvarca pulvera ir saistīti un sacietējuši ar sveķiem, pigmentiem un citām piedevām, tāpēc kvarca smilšu vai kvarca pulvera kvalitāte zināmā mērā nosaka mākslīgā kvarca akmens plāksnes veiktspēju.
Kvarca plākšņu rūpniecībā izmantotais kvarca smilšu pulveris parasti tiek iegūts no augstas kvalitātes kvarca dzīslām un kvarcīta rūdas, izmantojot sasmalcināšanu, sijāšanu, magnētisko atdalīšanu un citus procesus. Izejvielu kvalitāte tieši ietekmē kvarca kvalitāti. Vispārīgi runājot, kvarcu, ko izmanto kvarca akmens plāksnēm, iedala smalkā kvarca smilšu pulverī (5–100 sietu, ko izmanto kā pildvielu, pildvielai parasti nepieciešams ≥ 98% silīcija saturs) un rupjā kvarca smiltī (320–2500 sietu, ko izmanto pildīšanai un armēšanai). Pastāv noteiktas prasības attiecībā uz cietību, krāsu, piemaisījumiem, mitrumu, baltumu utt.
Liešanas smiltis
Tā kā kvarcam ir augsta ugunsizturība un cietība, un tā izcilās tehnoloģiskās īpašības var apmierināt dažādas liešanas ražošanas pamatprasības, to var izmantot ne tikai tradicionālajai māla smilšu formēšanai, bet arī progresīviem liešanas un serdeņu izgatavošanas procesiem, piemēram, sveķu smiltīm un pārklātām smiltīm, tāpēc kvarca smiltis tiek plaši izmantotas liešanas ražošanā.
Ar ūdeni mazgātas smiltisTās ir neapstrādātas smiltis liešanai pēc dabisko silīcija dioksīda smilšu mazgāšanas un šķirošanas.
Berzējošas smiltis: neapstrādātas smiltis liešanai. Dabīgās silīcija dioksīda smiltis ir attīrītas, mazgātas, šķirotas un žāvētas, un dūņu saturs ir mazāks par 0,5%.
Sausas smiltisSausās smiltis ar zemāku ūdens saturu un mazāk piemaisījumiem tiek ražotas, izmantojot tīrus dziļus gruntsūdeņus kā ūdens avotu pēc trīskāršas atgļotu atdalīšanas un sešas reizes beršanas, un pēc tam žāvējot 300 ℃–450 ℃ temperatūrā. Tās galvenokārt izmanto augstas kvalitātes pārklātu smilšu ražošanai, kā arī ķīmiskajā, pārklāšanas, slīpēšanas, elektronikas un citās nozarēs.
Pārklātas smiltis: sveķu plēves slānis ir pārklāts ar fenola sveķiem uz skrubja smilšu virsmas.
Liešanai izmantoto silīcija smilšu saturs ir 97,5% ~ 99,6% (plus vai mīnus 0,5%), Fe2O3 <1%. Smiltis ir gludas un tīras, ar dūņu saturu <0,2~0,3%, leņķisko koeficientu <1,35~1,47 un ūdens saturu <6%.
Kvarca smiltis citiem mērķiem
Keramikas lauks: keramikas ražošanā izmantoto kvarca smilšu SiO2 saturs pārsniedz 90%, Fe2O3 saturs ir 0,06–0,02%, un ugunsizturība sasniedz 1750 ℃. Daļiņu izmērs ir no 1 līdz 0,005 mm.
Ugunsizturīgi materiāli: SiO2 ≥ 97,5%, Al2O3 ∈ 0,7~0,3%, Fe2O3 ∈ 0,4~0,1%, H2O ≤ 0,5%, tilpuma blīvums 1,9~2,1 g/m3, oderējuma tilpuma blīvums 1,75~1,8 g/m3, daļiņu izmērs 5,1~0,021 mm.
Metalurģijas nozare:
1. Abrazīvās smiltis: smiltīm ir labs apaļums, bez malām un stūriem, daļiņu izmērs ir 0,8–1,5 mm, SiO2 > 98 %, Al2O3 < 0,72 %, Fe2O3 < 0,18 %.
② Smilšu strūklošana: ķīmiskajā rūpniecībā rūsas noņemšanai bieži izmanto smilšu strūklošanu. SiO2 > 99,6%, Al2O3 < 0,18%, Fe2O3 < 0,02%, daļiņu izmērs 50–70 mesh, sfēriska daļiņu forma, Mosa cietība 7.
Abrazīvs lauks: Kvarca smilšu, ko izmanto kā abrazīvu, kvalitātes prasības ir SiO2 > 98%, Al2O3 < 0,94%, Fe2O3 < 0,24%, CaO < 0,26% un daļiņu izmērs 0,5–0,8 mm.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 4. februāris