石英粉
外文名 Quartz powder 成分SiO2 分子量 60.08
别名硅微粉 性能 坚硬、耐磨、化学性能稳定 硬度 7 密度 2.65 熔点 1650℃
石英粉用途 用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、研磨材料、冶金铸造、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业
一、基本介绍
石英粉(同石英砂)又称硅微粉。英文名为quartz sand ,silica flour; ground quartz。
石英粉是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的矿物,其主要矿物成分是石英,其主要化学成分是SiO2 ,石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状,莫氏硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,密度为2.65,堆积密度(20-200目为1.5),其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,在160℃以上时溶于NaOH、KOH水溶液,熔点1650℃。 从矿山开采出的石英石经加工后,一般粒度在120目筛上的产品称石英砂。过120目筛的产品称为石英粉。
二、生产工艺
石英粉分干法和水法两种生产方式,各种常规规格:100M,150M,200M,325M,400M,600M,1500M及2000M(M为目数)。另外也可按客户要求加工异型规格,要求粒度分布的一般也可加工。
1、干法生产石英粉,主要设备有磕石机、粉碎机、振动筛等。其工艺流程为石英石矿料经过磕石机加工成较小石料,石料再经过粉碎机加工砂粒,然后经过振动筛筛分,在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁,然后分装完毕入库。
2、水法生产石英粉,主要设备有磕石机、石碾、烤房、振动筛、水路系统等。
其工艺流程大致如下:石英石矿料经过磕石机加工成较小石料,石料再经过石碾碾压成砂粒,碾压时不停的加水,水带着砂粒流入沉淀池内,再把沉淀池内的砂粒运入烤房烘烤成干砂粒,然后再经过振动筛筛分,在筛分过程中利用磁铁棒和排磁铁除铁,然后分装完毕入库。
干法生产的石英粉分为普通石英粉、精制石英粉二种等级。因石英石矿料从山上开采下来的时候,本身带有黄褐色的表皮。挑选出较小的石英石矿料直接破碎筛分的产品称普通石英粉,表观呈现黄褐色与白色相间,其优点是价格便宜,缺点是杂质较多,故多用于建筑行业.挑选出大的矿料,经过人工去除表面黄褐色外皮,再加工而成的就是精制石英粉了,其表观呈现白色,亮晶晶,如同白砂糖一样。因加工过程费时费料,故价位较高。
水法生产的石英粉分为普通石英粉和精制石英粉。把较小的石英石矿料加工成普通石英粉,把大的石英石矿料加工成精制石英粉。与干法石英粉相比,水法石英粉因在生产过程,较少产生设备铁以及用水冲走杂质,如含铁量及杂质都少于干法石英粉,但因其加工较为费工费料,故价位较高。
三、分类
工业上将石英粉(砂)常分为:普通石英砂(粉),精制石英砂,高纯石英砂,熔融石英砂及硅微粉等。
普通石英砂(粉)
SiO2≥90—99% Fe2O3≤0.06至0.02%,耐火度1750℃至---1800℃,外观部分大颗粒,表面有黄皮包囊。粒度范围1—320目,可按用户要求粒度生产。主要用途:冶金,墨碳化硅,建材,搪瓷,铸钢,滤料,泡花碱,化工,喷砂等行业
精制石英砂(粉)
又称酸洗石英砂,SiO2≥99至99.5% Fe2O3≤0.02至0.015%,精选优质矿石进行复杂加工而成。粒度范围用1—380目,可按用户要求生产,外观白色或结晶状。主要用途:滤料,高级玻璃,玻璃制品,耐火材料,熔炼石类,精密铸造,喷砂,轮磨材等。
高纯石英砂(粉)
SiO2≥99.5至99.9% Fe2O2≤0.005%,是采用1—3级天然水晶石和优质天然石类,经过精心挑选,精细加工而成。粒度范围1—0.5mm, 0.5—0.1mm, 0.1—0.01mm, 0.01—0.005mm,可按用户要求生产。主要用途:高级玻璃,电子填充料,熔炼石类,精密铸造,化工,陶瓷等。
硅微粉
SiO2:99.5%min-99.0%min,Fe2O3:0.02%max,Al2O3:0.3% max, size:200-至2000 目, 外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200至~250千克/立方米.
四、石英粉质量标准
用于玻璃工业的化学成份指标
矿石品级 | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 | Cr2O3 | 备注 |
一级 | >99 | 0.5 | 0.05 | 0.05 | 0.001 | 用于特种技术玻璃 |
二级 | >98 | 1.0 | 0.1 | | | 用于工业技术和高级器皿 |
三级 | >96 | 1.5 | 0.5 | | | 用于有色玻璃 |
四级 | >95 | 3.0 | 0.5 | | | 用于有色玻璃 |
化学成分、指标:
级别 | SIO2-% ≥ | AL2O3-% ≤ | Fe2O3 ≤ | CaO+MgO-% ≤ | 耐火度 |
特级 | 99.99 | 微 | 0.01 | 微 | 1750 |
一级 | 99.9 | 0.05 | 0.02 | 0.05 | 1750 |
二级 | 99.5 | 0.3 | 0.035 | 0.2 | 1730 |
三级 | 98.5 | 0.5 | 0.06 | 0.5 | 1710 |
四级 | 95.0 | 4.0 | 0.035 | 0.5 | ---- |
五级 | 95.0 | 4.0 | 0.06 | 0.5 | ---- |
六级 | 98.0 | 0.5 | 0.3 | 0.5 | ---- |
五、石英粉应用领域
石英粉不分等级,只分规格。因其具备白度高,无杂质、铁量低等特点,故应用范围广。
1、玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料
2、陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。
3、建筑:混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等
4、化工:硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉
5、机械:铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)
6、电子:高纯度金属硅、通讯用光纤等
7、橡胶、塑料:填料(可提高耐磨性)
8、涂料:填料(可提高涂料的耐候性)。
9、冶金:硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂 。
10、航空、航天:其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。
六、常用包装为25KG和50KG.
七、石英粉、硅微粉在橡胶中的填充使用
(1)石英粉、硅微粉在橡胶中易于分散,混炼工艺性能良好,胶料柔软,压延和压出的工艺性能好。
(2)石英粉、硅微粉对硫磺硫化橡胶不仅不影响硫化速度,反而会提高硫化速度。
(3)试验发现,用平板硫化机硫化试片,硫化后的试片常易粘着铁模型,这表明它对橡胶有增进粘性的功效。
(4)在擦贴橡胶制品中,填充石英粉的混炼胶,胶料稀,渗透性好,粘连性强,有利于混炼胶在帆布上的擦涂,增强了 胶片与帆布之间的粘着强度,制品的扯断强度、永久变形等机械性能均有明显改善。
(5)石英粉能取代部分白炭黑填充于橡胶,且制品的性能变化不大,结果推测,石英粉粒度越细,填充比将越大,这对降低生产成本是极为有利的。