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石英砂

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石英砂(quartz sand)是由石英石經(jīng)破碎、篩分等工藝加工而成的石英顆粒。石英石是一種非金屬礦物質(zhì),其礦物成分主要是二氧化硅(SiO?)。石英砂按品質(zhì)可分為普通石英砂、精制石英砂、高純石英砂、熔融石英砂及硅微粉等。各類石英砂的SiO?含量及雜質(zhì)含量有所不同,如普通石英砂SiO?含量一般不低于90%,而高純石英砂SiO?含量則高達(dá)99.9%以上。

石英砂化學(xué)性能穩(wěn)定,不溶于酸(但微溶于KOH溶液),熔點(diǎn)高達(dá)1750℃,具有較高的耐火性能。通常呈乳白色或無色半透明狀,具有油脂光澤。莫氏硬度為7,硬度高,耐磨性強(qiáng)。密度為2.65克/立方厘米左右,堆積密度則因粒度不同而有所變化。石英砂顆粒形狀多樣,一般為貝殼狀斷口或參差狀斷口,無解理。1

石英砂在多個(gè)關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用,從基礎(chǔ)的玻璃制造到高科技的半導(dǎo)體與光伏產(chǎn)業(yè),均廣泛采用。作為玻璃工業(yè)的核心原料,石英砂確保了玻璃產(chǎn)品的透明度和耐用性;在陶瓷與耐火材料領(lǐng)域,它提升了產(chǎn)品的耐高溫與化學(xué)穩(wěn)定性;在冶金工業(yè)中,石英砂作為添加劑優(yōu)化了合金性能;同時(shí),它也是建筑、化工等多個(gè)行業(yè)的重要原料。特別是在半導(dǎo)體與光伏等高科技領(lǐng)域,高純度石英砂更是成為制造集成電路與太陽能電池板等核心部件的關(guān)鍵材料,推動(dòng)了這些行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

研究歷史

石英砂的研究歷史是一個(gè)從地質(zhì)學(xué)分類到工業(yè)應(yīng)用、從低純度到高純度、從簡單工藝到復(fù)雜技術(shù)的逐步發(fā)展過程。隨著科技和工業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步,石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛多樣,其研究也將更加深入和全面。

早期研究

命名:石英砂的名稱源于拉丁語中的“quartzum”,這個(gè)詞在古希臘時(shí)代就被用來描述一種閃閃發(fā)光的石頭。隨著礦物學(xué)的發(fā)展,石英作為含有SiO?的礦物質(zhì)被廣泛認(rèn)知,而石英砂因其主要成分也是SiO?,故在石英的基礎(chǔ)上得名,代表著其主要成分和來源。

礦床發(fā)現(xiàn)與初步應(yīng)用:石英砂礦床的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用歷史可以追溯到更早的時(shí)期,但具體的記錄可能因地區(qū)而異。在一些地區(qū),石英砂作為建筑材料或簡單工業(yè)原料被使用。

工業(yè)應(yīng)用與發(fā)展

20世紀(jì)中期:隨著工業(yè)化的推進(jìn),石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。在玻璃、陶瓷、冶金等行業(yè)中,石英砂作為重要的原料開始被廣泛使用。此時(shí),對(duì)石英砂的研究主要集中在提高產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本上。

20世紀(jì)70年代:隨著高科技產(chǎn)業(yè)的興起,對(duì)高純度石英砂的需求急劇增加。美國等發(fā)達(dá)國家開始研究高純石英砂的制備技術(shù),以滿足電子、光纖通信等領(lǐng)域的需求。此時(shí),石英砂的提純工藝得到了顯著發(fā)展,包括擦洗、磁選、浮選、酸浸等多種方法被應(yīng)用于石英砂的提純過程中。

20世紀(jì)80年代至今:隨著全球科技和工業(yè)的快速發(fā)展,石英砂的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展。在半導(dǎo)體、光伏、光纖通信等高科技產(chǎn)業(yè)中,高純石英砂成為不可或缺的關(guān)鍵材料。同時(shí),對(duì)石英砂的研究也更加深入和廣泛,包括其物理化學(xué)特性、成礦機(jī)制、資源分布等方面的研究都取得了重要進(jìn)展。

關(guān)鍵技術(shù)突破

提純技術(shù):在石英砂的提純過程中,技術(shù)突破是關(guān)鍵。例如,美國Unimin公司在北卡羅來納州Spruce Pine地區(qū)的花崗巖中分選、提純出高純石英,其SiO2含量可達(dá)99.99%以上,甚至更高。這一技術(shù)的突破極大地推動(dòng)了高純石英砂在高科技產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。[2]

選礦工藝:隨著選礦工藝研究的不斷深入,擦洗-磁選-浮選-酸浸等傳統(tǒng)工藝流程得到了優(yōu)化和改進(jìn)。同時(shí),電選和生物選礦等新技術(shù)也被引入到石英砂的選礦過程中,進(jìn)一步提高了石英砂的純度和產(chǎn)量。

現(xiàn)狀與未來

現(xiàn)狀:目前,全球石英砂行業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。特別是在中國等新興市場(chǎng)國家,隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和高科技產(chǎn)業(yè)的興起,對(duì)石英砂的需求不斷增加。同時(shí),石英砂的提純技術(shù)和選礦工藝也在不斷進(jìn)步和完善。

未來:未來石英砂行業(yè)的發(fā)展將更加注重資源的可持續(xù)利用和環(huán)保生產(chǎn)。隨著科技的不斷進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高,石英砂行業(yè)將朝著更加綠色、高效、智能的方向發(fā)展。同時(shí),對(duì)高純度石英砂的需求也將繼續(xù)增加,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破。

主要分類

石英有較高的耐火性能,工業(yè)上將石英砂常分為:普通石英砂,精制石英砂,高純石英砂,熔融石英砂及硅微粉等。

普通石英砂

普通石英砂,即SiO2≥90—99%、 Fe2O3≤0.06—0.02%,耐火度1750℃,外觀:部分大顆粒表面有黃皮包囊。普通石英砂一般是采用天然石英礦石,經(jīng)破碎,水洗,烘干,二次篩選而成的一種水處理濾料;該濾料具有:無雜質(zhì),無棱角,密度大,機(jī)械強(qiáng)度高,載污能力線使用周期長的特點(diǎn),是化學(xué)水處理的理想材料。粒度范圍5—220目,可按用戶要求粒度生產(chǎn)。主要用途:冶金,墨碳化硅,玻璃及玻璃制品,搪瓷,鑄鋼,水過濾,泡花堿,化工,噴吵等行業(yè)。1

精制石英砂

又稱酸洗石英砂,SiO2≥99—99.5%、 Fe2O3≤0.005%,采用優(yōu)質(zhì)天然石英砂,砂漿。

高純石英砂

SiO2≥99.5—99.9%、 Fe2O3≤0.001%,采用優(yōu)質(zhì)天然石英石,砂漿。(mm為亳米)

熔融石英砂

**化學(xué)成份:**SiO2 99.9-99.95%、 Fe2O3 5PPM-25PPM max 、Li2O 1-2PPM max、 Al2O3 20-30PPM max、

K2O 20-25PPM max、 Na2O 10-20PPM max (PPM為百萬分之一單位)。

物理性能:

外觀為無色透明塊狀,顆粒或白色粉末。

相對(duì)比重:2.21 。

莫氏硬度:7.0 。

pH值:6.0 。

硅微粉

硅微粉:外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。硅微粉的化學(xué)成份見下表:2

|| || 硅微粉的化學(xué)成分

物化特性

石英砂作為一種重要的工業(yè)礦物原料,具有一系列獨(dú)特的物理和化學(xué)特性。

物理特性

顏色與光澤:石英砂的顏色多為乳白色或無色半透明狀,也有淡黃、褐色及灰色等顏色。

其表面具有油脂光澤,這使得它在視覺上具有一定的獨(dú)特性。

硬度與密度:石英砂的莫氏硬度為7,是一種相對(duì)較硬的礦物,這使得它在耐磨性方面表現(xiàn)出色。

其相對(duì)密度為2.65,堆積密度則根據(jù)目數(shù)不同有所變化,如1-20目的堆積密度為1.6~1.8,而20-200目的堆積密度為1.5。[1]

形態(tài)與斷口:石英砂的性脆無解理,斷口呈貝殼狀,這種形態(tài)特性有助于其在某些工業(yè)應(yīng)用中的表現(xiàn)。

粒度與規(guī)格:石英砂的粒度范圍廣泛,常用規(guī)格包括從0.5-1mm到16-32mm的顆粒,以及從2-4目到2500目的不同目數(shù)。這種多樣化的粒度規(guī)格滿足了不同工業(yè)領(lǐng)域的需求。

熱學(xué)性能:石英砂的熔點(diǎn)高達(dá)1750°C,這使得它在高溫環(huán)境中仍能保持其結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定。其熱膨脹系數(shù)小,這也是其在高溫應(yīng)用中的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。

化學(xué)特性

主要成分:石英砂的主要礦物成分是SiO2(二氧化硅),含量通常高達(dá)90-99%,這使得它成為一種高純度的硅酸鹽礦物。同時(shí),其Fe2O3(三氧化二鐵)含量較低,一般不超過0.06%,這有助于保持其化學(xué)性能的穩(wěn)定性。

化學(xué)穩(wěn)定性:石英砂具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,不溶于酸(如鹽酸、硫酸等),這使得它在許多化學(xué)環(huán)境中都能保持其原有的性能。它微溶于KOH溶液,但這一特性在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用中并不顯著。

其他特性:石英砂還具有高度絕緣、耐腐蝕等特性,這些特性使得它在電子、機(jī)械等高科技領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。

此外,石英砂還具有壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及獨(dú)特的光學(xué)特性,這些特性進(jìn)一步拓展了其在高科技產(chǎn)品中的應(yīng)用范圍。

原料產(chǎn)地及分布特點(diǎn)

石英礦通常分為石英、鱗石英、白矽石三大類?;旧嫌墒⒘=M成的未膠結(jié)的碎巖石稱為石英砂。石英砂的原料產(chǎn)地遍布全球多個(gè)國家和地區(qū),其中中國、美國、巴西和俄羅斯是全球石英砂產(chǎn)量較高的地區(qū)。這些地區(qū)的石英砂資源在產(chǎn)量、品質(zhì)和應(yīng)用領(lǐng)域上各具特色,為全球石英砂市場(chǎng)提供了穩(wěn)定而多樣化的供應(yīng)。

全球主要產(chǎn)地

中國:中國是全球最大的石英砂生產(chǎn)國之一,擁有豐富的石英礦資源。石英砂主要產(chǎn)自河北、山東、江蘇、云南、內(nèi)蒙古、新疆、青海、安徽、遼寧、陜西等地。其中,河北省的平山、寬城、蔚縣,山東省的沂南等地是中國主要的石英砂產(chǎn)地。此外,安徽省鳳陽縣和江蘇省東??h也因其豐富的石英砂資源而知名,鳳陽縣是國家重點(diǎn)規(guī)劃中的“千億元硅產(chǎn)業(yè)基地”。中國的石英砂種類多樣,包括石英巖、石英砂巖、天然石英砂和脈石英等。這些資源在化學(xué)成分、物理性質(zhì)和開采條件上各有特點(diǎn),為不同工業(yè)領(lǐng)域提供了豐富的原料選擇。[4]

美國:美國的石英砂主要分布在得克薩斯州、俄亥俄州、伊利諾伊州、俄勒岡州、愛達(dá)荷州和明尼蘇達(dá)州等地。其中,得克薩斯州的帕金斯頓地區(qū)是美國最大的石英砂產(chǎn)地之一。美國的石英砂不僅用于建筑、玻璃制造等傳統(tǒng)領(lǐng)域,還廣泛用于頁巖氣開采等現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)。

巴西:巴西是南美洲重要的石英砂生產(chǎn)國,產(chǎn)砂地區(qū)主要集中在圣保羅州、巴拉那州和南里奧格蘭德州等地。巴西的石英砂資源儲(chǔ)量豐富,品質(zhì)優(yōu)良,為國際市場(chǎng)提供了大量高質(zhì)量的石英砂產(chǎn)品。

俄羅斯:俄羅斯是歐洲最大的石英砂生產(chǎn)國之一,主要產(chǎn)砂地區(qū)包括烏拉爾山脈、西伯利亞地區(qū)和伏爾加河流域。俄羅斯的石英砂資源在全球市場(chǎng)上占據(jù)重要地位,其產(chǎn)量和出口量均居世界前列。

其他國家和地區(qū):除了上述國家和地區(qū)外,印度、澳大利亞、加拿大、南非、法國、德國、墨西哥以及阿爾及利亞等地也是重要的石英砂產(chǎn)地。這些地區(qū)的石英砂資源各具特色,為全球石英砂市場(chǎng)提供了多元化的供應(yīng)。

分布特點(diǎn)

地質(zhì)條件:石英砂的產(chǎn)量分布與各個(gè)國家和地區(qū)的地質(zhì)條件密切相關(guān)。石英礦的形成需要特定的地質(zhì)環(huán)境和條件,如巖漿活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等。

資源儲(chǔ)量:不同地區(qū)的石英砂資源儲(chǔ)量差異較大,這直接影響到當(dāng)?shù)氐拈_采規(guī)模和生產(chǎn)能力。

開采技術(shù):開采技術(shù)的進(jìn)步和普及也是影響石英砂產(chǎn)量分布的重要因素。隨著技術(shù)的進(jìn)步,一些原本難以開采的石英礦得以被有效利用。

生產(chǎn)方法

石英砂的生產(chǎn)方法主要根據(jù)所需產(chǎn)品的純度和用途而有所不同。一般來說,石英砂的制作過程包括原料準(zhǔn)備、破碎、篩分、除雜、提純等多個(gè)步驟。3

原料準(zhǔn)備

礦石選擇:選用優(yōu)質(zhì)的石英巖、硅石或天然水晶石等作為原料。這些原料應(yīng)具有較高的SiO?含量和較低的雜質(zhì)含量。

清洗:將原礦進(jìn)行清洗,以去除表面的泥土、灰塵等雜質(zhì)。

破碎與篩分

粗碎:使用顎式破碎機(jī)等設(shè)備將原料粗碎至一定粒徑(如10-20mm)。

細(xì)碎:通過反擊式破碎機(jī)、制砂機(jī)等設(shè)備將粗碎后的物料進(jìn)一步細(xì)碎至所需粒度(如1-5mm)。

篩分:利用振動(dòng)篩等設(shè)備對(duì)細(xì)碎后的物料進(jìn)行篩分,分離出不同粒度的石英砂。

除雜

磁選:利用磁選機(jī)在磁場(chǎng)作用下,去除石英砂中的鐵磁性雜質(zhì)。磁選機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度可根據(jù)需要調(diào)整,以達(dá)到最佳的除鐵效果。

擦洗脫泥:擦洗是指借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體,再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到進(jìn)一步提純石英砂的效果?,F(xiàn)今主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗。影響擦洗效果的主要因素為擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及配置形式;次要因素為擦洗時(shí)間、擦洗濃度(擦洗濃度一般以50%—60%為宜)。主要有機(jī)械擦洗、棒磨擦洗和加藥高效強(qiáng)力擦洗和超聲波擦洗等方法。[6]

提純

浮選:對(duì)于需要進(jìn)一步提純的石英砂,可采用浮選工藝。通過加入浮選劑(如油酸鈉、十二胺等),利用礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異進(jìn)行分選,去除云母、長石等非石英礦物。

酸浸:對(duì)于高純石英砂的生產(chǎn),還需采用酸浸工藝。將石英砂浸泡在一定比例的HCl和HF混合酸中,去除溶于酸的金屬氧化物和部分硅酸鹽礦物。酸浸后需進(jìn)行多次水洗,以去除殘留的酸液和雜質(zhì)。

干燥:將提純后的石英砂進(jìn)行干燥處理,去除水分。干燥溫度和時(shí)間需根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行調(diào)整。

包裝與存儲(chǔ)

包裝:將干燥后的石英砂進(jìn)行包裝,以防潮、防塵。包裝材料可選用塑料袋、編織袋等。

存儲(chǔ):將包裝好的石英砂存放在干燥、通風(fēng)的倉庫中,避免受潮和污染。

需要注意的是,石英砂的制作方法并非一成不變,實(shí)際生產(chǎn)中可根據(jù)原料性質(zhì)、產(chǎn)品要求以及設(shè)備條件等因素進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。此外,隨著科技的不斷進(jìn)步和環(huán)保要求的提高,石英砂的生產(chǎn)工藝也在不斷改進(jìn)和完善中。

應(yīng)用

石英砂所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性,使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位,特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性,在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用。

玻璃行業(yè)

玻璃平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導(dǎo)電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料。

陶瓷

陶瓷及耐火材料瓷器的胚料和釉料,窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料;冶金硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑熔劑混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗(yàn)材料(即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂)等。

化工

主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等),清砂、除銹、去除氧化皮處理 電子 高純度金屬硅、通訊用光纖等 橡膠、塑料填料(可提高耐磨性)。涂料填料可提高涂料的耐候性;其次是:應(yīng)用于鑄造、鍛造、機(jī)械、冶金、熱處理、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、集裝箱、船舶、修造、橋梁、礦山、等領(lǐng)域的清砂、除銹、強(qiáng)化、成形、消除應(yīng)力及各種型材的表面清理和涂裝、電鍍前的粗糙度(拉毛)預(yù)處理、石材切割、磁丸鑄造、作為重型混凝土及高爐耐火材料的添加劑,以增加其耐磨性,耐高溫性,抗沖刷性、靜電屏蔽、防輻射、油井的過濾罐、配重等等?;◢弾r、大理石表面處理采用優(yōu)質(zhì)的石英砂為原料專門為體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館設(shè)計(jì)生產(chǎn)的草坪專用產(chǎn)品,具有硬度高、比重大、粒度均勻、棱角小、顏色自然等特點(diǎn),對(duì)人造草坪損傷小、形成保護(hù)草毛的作用,使草坪更為耐用。得到了國內(nèi)多家大專院校體育場(chǎng)館的應(yīng)用,石英砂是現(xiàn)代田徑場(chǎng)、足球場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)等人造場(chǎng)地配套使用的理想材料。

水處理濾料

由于三層濾料濾床的石英砂粒徑比雙層濾料的石英砂粒小,且石英砂層之下還有一層更細(xì)的重質(zhì)無煙煤濾料,所以在其它條件相同,甚至濾速高一些的情況下,三層濾料濾池的濾后水的水質(zhì)比雙層濾料濾池的水質(zhì)為好。在使用石英砂的時(shí)候,盡量配合使用。

中國絕大多數(shù)污水處理廠執(zhí)行的是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn),而執(zhí)行一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)可以較大限度的對(duì)污水進(jìn)行“除磷脫氮”,減少對(duì)后續(xù)受納水體的污染,出水可作為回用水,解決中國部分地區(qū)水資源緊缺的問題。

石英砂濾池

污水廠尾水通過進(jìn)水管進(jìn)入過濾器底部,經(jīng)布水器均勻布水后自上而下通過濾料層。在此過程中,尾水被過濾,去除了水中的污染物。同時(shí)石英砂濾料中污染物的含量增加,并且下層濾料層的污染物程度比上層濾料要高。此時(shí)打開位于過濾器中央的空氣提升泵,將下層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器中進(jìn)行清洗。濾砂清洗后返回濾床,同時(shí)將清洗所產(chǎn)生的污染物外排。

石英砂濾料在提升泵的作用下呈自上而下的運(yùn)動(dòng),對(duì)尾水起攪拌作用。過濾器內(nèi)濾料能夠及時(shí)得到清潔,抗污染物負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。石英砂過濾器特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其自身運(yùn)行特點(diǎn),使得混凝、澄清、過濾在同一個(gè)池體內(nèi)可全部完成。

石英砂過濾器的技術(shù)特點(diǎn)

(1)石英砂濾料層較厚,濾池較深,土建費(fèi)用較高。

(2)過濾效率較高,過濾效果較好,無需停機(jī)反沖洗,運(yùn)行費(fèi)用低。

(3)水頭損失較高,一般需要設(shè)置二次提升泵房,增加了運(yùn)行費(fèi)用。

(4)活性砂過濾器可根據(jù)水量變化靈活增加或減少過濾器數(shù)量,主要適應(yīng)于小規(guī)模的污水處理廠。

活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續(xù)過濾設(shè)備,廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、污水深度處理及中水回用處理領(lǐng)域。系統(tǒng)采用升流式流動(dòng)床過濾原理和單一均質(zhì)濾料,過濾與洗砂同時(shí)進(jìn)行,能夠24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行,巧妙的提砂和洗砂結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)大功率反沖洗系統(tǒng),能耗極低。

因此,進(jìn)行城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造是水環(huán)境保護(hù)的要求,也是國家提出的節(jié)能減排的要求。

石英砂濾料是采用天然石英礦為原料,經(jīng)破碎,水洗精篩等加工而成,是水處理行業(yè)中使用最廣泛、量最大的凈水材料,無雜質(zhì),抗壓耐磨,機(jī)械強(qiáng)度高,化學(xué)性能穩(wěn)定,截污能力強(qiáng),效益高、使用周期長,適用于單層、雙層過濾池、過濾器和離子交換器中,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到(CJ/T43-2005)標(biāo)準(zhǔn)。

石英砂濾料:主要用在污水處理中,用三五年都沒問題,只要防止石英砂流失就行,被污染了不要緊,因?yàn)槲鬯幚碇校勰嗫梢赃M(jìn)行好氧或者厭氧呼吸,將污水中的污染物降解。

常用規(guī)格:0.5-1.0mm 、0.6-1.2mm、1-2mm、 2-4mm 、4-8mm、 8-16mm、 16-32mm。

精制石英砂濾料的理化分析:

|| || 精制石英砂濾料的理化分析

光伏產(chǎn)業(yè)

石英坩堝的制造:高純石英砂是生產(chǎn)光伏用石英坩堝的關(guān)鍵原料。石英坩堝在光伏行業(yè)中扮演著重要角色,主要用于在太陽能高溫條件下連續(xù)拉制單晶硅棒。這些單晶硅棒是制造太陽能電池片的基礎(chǔ)材料。石英坩堝的純度和質(zhì)量直接影響到單晶硅棒的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。目前,主流的光伏石英坩堝市場(chǎng)報(bào)價(jià)較高,如32寸市場(chǎng)報(bào)價(jià)在33000元/個(gè),36寸市場(chǎng)報(bào)價(jià)在41750元/個(gè),且價(jià)格以持穩(wěn)為主。

支持單晶拉制系統(tǒng):石英坩堝為單晶拉制及單晶品種提供重要保障,是單晶拉制系統(tǒng)的關(guān)鍵輔料。其穩(wěn)定性和耐高溫性能確保了單晶硅棒在拉制過程中的順利進(jìn)行。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)

硅片制造:石英砂是制造硅片的重要原料。硅片是制造集成電路和太陽能電池的核心部件,其質(zhì)量直接影響到整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品的性能。石英砂經(jīng)過提純和處理后,可以制成高純度的硅片,這些硅片具有均勻的化學(xué)活性和機(jī)械性質(zhì),是半導(dǎo)體制造中的基礎(chǔ)材料。

晶圓制造輔材:在晶圓制造過程中,石英砂還被用于制造晶圓制造環(huán)節(jié)的石英玻璃擴(kuò)散管、擴(kuò)管配套的石英法蘭、石英玻璃爐管、石英舟等石英玻璃器具。這些石英玻璃器具在晶圓制造過程中發(fā)揮著重要作用,如確保晶圓在高溫下的均勻受熱和清潔環(huán)境。

光刻、刻蝕和薄膜沉淀:在芯片制造的光刻、刻蝕和薄膜沉淀等關(guān)鍵步驟中,石英砂也被用作光掩膜基板等關(guān)鍵材料。這些材料需要具有高純度和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,以確保芯片制造過程的順利進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。

光纖制造

光纖預(yù)制棒:高純石英砂通過特定的工藝制成光纖預(yù)制棒。光纖預(yù)制棒是光纖拉絲的基礎(chǔ)材料,其質(zhì)量直接影響到光纖的傳輸性能和使用壽命。

輔材制造:此外,石英砂還用于制造靶棒、尾棒、燒結(jié)管等光纖制造過程中的輔材,以及預(yù)制棒生產(chǎn)支撐材料、光纖拉絲用支撐材料等。這些輔材在光纖制造過程中起到關(guān)鍵作用,如確保光纖預(yù)制棒的穩(wěn)定性和拉絲過程的順利進(jìn)行。

危害

在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面石英砂有著重要的用途,但有時(shí)也會(huì)對(duì)人體造成危害。

某些硅物質(zhì)對(duì)人體有害,如石棉。石棉是一種纖維狀的硅質(zhì)礦物。人長期吸入,會(huì)引致肺部組織受破壞,這些極微細(xì)的石棉纖維會(huì)沉積在肺氣泡內(nèi),引致肺部組織逐步纖維化,繼而影響肺部氣體交換的功能。

由于石棉纖維非肉眼所能看到,一般人對(duì)它的傳播,都不能作出預(yù)防。暴露于石棉的危險(xiǎn)性,并沒有一個(gè)安全界限?;旧?,各類石棉均會(huì)致癌。尚未有任何藥物、外科手術(shù)或放射治療法,可以醫(yī)治與石棉有關(guān)的病癥。

另外,石棉亦會(huì)引致肺癌、胸膜間皮瘤及胸膜良性病變。患上石棉沉著病的人后期可能并發(fā)支氣管炎及因肺部廣泛纖維化并發(fā)肺原性心臟病,導(dǎo)致心臟衰竭而死亡。

石英砂的粉塵極細(xì),比表面積達(dá)到100m2/g以上可以懸浮在空氣中,如果人長期吸入含有石英砂的粉塵,就會(huì)患硅肺?。ㄒ蚬枧f稱為矽,硅肺舊稱為矽肺)。

硅肺是一種職業(yè)病,它的發(fā)生及嚴(yán)重程度,取決于空氣中粉塵的含量和粉塵中石英砂的含量,以及與人的接觸時(shí)間等。長期在石英砂粉塵含量較高的地方,如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場(chǎng)所工作的人易患此病。

因此,在這些粉塵較多的工作場(chǎng)所,應(yīng)采取嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)措施,采用多種技術(shù)和設(shè)備控制工作場(chǎng)所的粉塵含量,以保證工作人員的身體健康。

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