Křemičitý písek, což je přirozeně se vyskytující typ písku, který obsahuje drcené částice křemene, má širokou škálu průmyslových aplikací. Odborníci oceňují tvrdost křemičitého písku, chemickou inertnost a vysoký bod tání a slouží jako primární složka při výrobě různých produktů, jako je sklo, keramika a beton.
Všestrannost křemičitého písku přesahuje jeho elementární složení. Inovátoři a umělci používají křemičitý písek v jeho zrnité formě pro takové účely jako nedílnou součást filtrace vody, hydraulického štěpení a uměleckého vyjádření. Jako jeden z nejhojnějších nerostů na zemi budou průmyslová odvětví nadále hledat způsoby, jak používat křemičitý písek, který bude řídit technologický pokrok v mnoha oborech.
Co je křemičitý písek?
Křemičitý písek je zrnitý materiál složený především z oxidu křemičitého (SiO2), který je přítomen ve formě krystalů křemene. Je to jeden z nejrozšířenějších druhů písku na světě. Křemičitý písek vzniká v důsledku eroze hornin obsahujících křemen.
Křemičitý písek má chemické a fyzikální vlastnosti, které jsou cenné v průmyslovém světě, včetně vysokého bodu tání, odolnosti vůči chemickým reakcím, pevnosti, tvrdosti, průhlednosti a vynikající tepelné stability. Výrobci oceňují písek nejen pro jeho vlastnosti, ale také pro jeho nízkou cenu a množství.
Křemičitý písek má také vlastnosti, které mají nevýhody v konkrétních aplikacích. Některé z nich zahrnují vysokou rychlost tepelné roztažnosti, nízkou tepelnou vodivost a uvolňování částic oxidu křemičitého během těžby nebo manipulace s křemičitým pískem, což může způsobit respirační rizika pro pracovníky.
Zdroje křemičitého písku
Výrobci získávají křemičitý písek z různých geologických lokalit a používají různé metody. Tyto prvky ovlivňují kvalitu křemičitého písku z hlediska jeho čistoty a velikosti částic. To může také určit, zda je křemičitý písek odebírán udržitelným způsobem as ohledem na jeho dopad na životní prostředí.
Těžba písku – Tradiční techniky těžby písku jsou běžné pro těžbu křemičitého písku. Horníci shromažďují křemičitý písek z pískových ložisek na zemském povrchu nebo hloubí pod zemí pomocí povrchových nebo bagrovacích metod. Lomy – Výrobci získávají křemičitý písek také z lomů, kde získávají křemičitý písek ze skalních útvarů s vysokým množstvím křemene. Těžba zahrnuje vrtání, odstřelování a drcení hornin za vzniku křemičitého písku. Plážový a pobřežní písek – V některých regionech je křemičitý písek přírodním nalezištěm podél určitých pláží a pobřežních oblastí. Přírodní procesy včetně vln a působení větru, které způsobují erozi, vytvářejí v těchto oblastech nahromadění zrnitých částic. Aluviální usazeniny – Křemičitý písek je běžný v aluviálních usazeninách, což jsou sedimentární usazeniny podél okrajů řek a potoků. V průběhu času se v těchto usazeninách shromažďuje velké množství křemičitého písku, který se shromažďuje a zpracovává, aby se zbavil směsi dalších nečistot. Průmyslové procesy – Některé průmyslové procesy, včetně těžby nebo těžby jiných nerostů, mohou jako vedlejší produkt vytvářet křemičitý písek. V těchto případech výrobci shromažďují křemičitý písek a používají jej v jiných aplikacích.
Vlastnosti křemičitého písku
Křemičitý písek, také známý jako průmyslový písek, má mnoho vlastností, které se promítají do důležitého použití v celé řadě průmyslových odvětví.
Vysoká čistota
Primárním prvkem křemičitého písku je oxid křemičitý (SiO2) s asi 95% čistotou. To znamená, že obsahuje oxid křemičitý a je z velké části bez nečistot obsažených v jiných typech písku, včetně prvků, jako je jíl, bahno, železo, slída, živec a organické látky.
Vysoká čistota je nezbytná v aplikacích, jako je výroba skla, odlévání kovů a výroba elektroniky, kde nečistoty mohou mít nepříznivý vliv na vzhled a chování výsledných produktů.
Tvrdost
Křemičitý písek obsahuje vysoký obsah křemene, který přináší působivou tvrdost částic písku. Křemen má úroveň tvrdosti těsně pod nerezovou ocelí, která je vyšší než mnoho minerálů, které existují v jiných typech písku. Tvrdost přináší vysokou úroveň odolnosti při aplikacích abrazivního křemičitého písku, jako je pískování, broušení a leštění.
Nízká tepelná vodivost
Křemičitý písek vykazuje nízkou tepelnou vodivost, což znamená, že špatně vede teplo. Díky tomu je méně spolehlivý v určitých aplikacích odlévání kovů, ale znamená to, že se dobře hodí jako tepelný izolátor. Mnoho sléváren používá křemičitý písek jako izolační materiál pro žáruvzdorný materiál nebo ve slévárenských formách.
Vysoký koeficient tepelné roztažnosti
Křemičitý písek má vysokou tepelnou roztažnost, což znamená, že se roztahuje a smršťuje v reakci na změny teploty. To je nevýhoda při odlévání kovů s použitím kovů s vysokými body tání, kde pohyb může způsobit vady.
Chemická inertnost
Křemičitý písek je chemicky inertní, což znamená, že s většinou látek chemicky nereaguje. Díky této vlastnosti je ideální do prostředí s vysokou chemickou expozicí nebo extrémním počasím, kde by jiné látky mohly korodovat nebo degradovat.
Rovnoměrná distribuce velikosti částic
Částice písku mají velikost od 1/16 mm do 2 mm. Křemičitý písek je tříděn tak, aby měl stejnoměrnou distribuci velikosti částic. Tato distribuce velikosti je zásadní charakteristikou, kterou výrobci potřebují znát při výběru konkrétní velikosti granulí pro svou aplikaci. Přesná distribuce velikosti částic je životně důležitá v určitých aplikacích včetně filtrace vody, hydraulického štěpení, slévárenského odlévání a výroby skla.
Průsvitnost a jasnost
Průsvitnost a čirost křemičitého písku jsou příbuzné vlastnosti. Průsvitnost znamená schopnost křemičitého písku propouštět světlo. Průzračnost křemičitého písku znamená, že jím může propouštět světlo s minimálním zkreslením. Vysoký obsah křemene v křemičitém písku znamená, že má vysokou úroveň průsvitnosti a čirosti. Tyto úrovně jsou ovlivněny úrovní nečistot v písku, což je důvod, proč skláři požadují mezi 95% až 99% čistý křemičitý písek. Čiré sklo vyžaduje nejčistší křemičitý písek.
Hojnost
Křemičitý písek je jedním z nejrozšířenějších materiálů na Zemi a má široké geografické rozšíření, což znamená, že jej najdete na místech po celém světě. Množství materiálu udržuje náklady na křemičitý písek nízké, ale přesné náklady na křemičitý písek závisí na výrobním procesu a čistotě písku.
Environmentální důsledky
Použití křemičitého písku má mnoho ekologických výhod, včetně toho, že je přirozeně udržitelné. Křemičitý písek je přirozeně bohatý a neustále se obnovuje přírodními procesy. Křemičitý písek má také nižší dopad na životní prostředí než jiné stavební materiály, protože vyžaduje minimální výrobní procesy od získávání zdrojů po distribuci. Komponenty z křemičitého písku, jako jsou slévárenské formy a stavební materiály, lze často recyklovat.
Bezpečnostní rizika
Částice křemičitého písku se rozkládají během získávání zdrojů, zpracování nebo průmyslových aplikací. Ty mohou vytvářet jemné částice oxidu křemičitého, známé jako dýchatelný krystalický oxid křemičitý, o průměru 2,5 mikrometru nebo menším. Ty se snadno vdechují a mohou se dostat do plic. Tyto částice mohou způsobit značné poškození plic, což může vést k silikóze, rakovině plic, chronické obstrukční plicní nemoci a tuberkulóze.
Druh a použití křemičitého písku
Existují různé druhy křemičitého písku a vlastnosti, které je odlišují, je činí použitelnými pro specifické aplikace.
Běžný křemičitý písek
Jedná se o nejběžnější typ křemičitého písku. Má dobře odstupňovanou distribuci velikosti částic od hrubých po jemné. Jeho primární složkou je oxid křemičitý, který tvoří asi 95 % jeho celkového složení. Nečistoty jako oxid hlinitý, železo a vápno tvoří zbývajících 5 %.
Použití: Krajinné a dekorativní projekty, průmyslové pískování, cementová spárovací hmota, výplň sportovních hřišť, stavební výplňový materiál
Průmyslový křemičitý písek
Průmyslový křemičitý písek se vyznačuje vysokým obsahem čistého křemene s minimálními nečistotami. To zajišťuje, že splňuje standardy kvality pro různé speciální aplikace.
Použití: Sklářství, keramika, sklolaminát, plnivo do barev, nátěrů a pryžových výrobků
Velmi jemný křemičitý písek
Velmi jemný křemičitý písek má konzistentní distribuci velikosti částic mezi 0,06 mm-1 mm. Velmi jemný křemičitý písek se také vyznačuje vysokým stupněm čistoty.
Použití: Vysoce výkonný beton, žáruvzdorné materiály, cement z ropných a plynových vrtů, polymerní kompozity, nanotechnologie, vysoce výkonné nátěry, elektronika
Filtrace vody Křemičitý písek
Vodní filtrační písek se vyrábí za účelem kontroly jednotné distribuce velikosti částic, vysoké čistoty a zaobleného tvaru. Tento typ písku je účinný pro odstraňování nečistot z vody, když protéká částečkami písku.
Použití: Filtrace pitné vody, filtrace bazénů, úprava průmyslových vod, čištění odpadních vod, sanace podzemních vod, odsolování.
Turf Křemičitý písek
Trávníkový křemičitý písek je výplňový písek, který se vyrábí pro použití v systémech umělého trávníku. Stabilizuje a podporuje trávníkové systémy. Má hrubší velikost částic než běžný křemičitý písek, aby byla zajištěna správná drenáž. Travní písek má zaoblený tvar pro minimalizaci možnosti oděru a vysokou úroveň čistoty pro zlepšení vzhledu písku.
Použití: Výplňový a dekorační písek pro sportovní a rekreační trávníky
Frac křemičitý písek
Frac křemičitý písek se používá ve specializovaných technikách vrtání ropy a zemního plynu. Frac písek se vyznačuje velmi vysokým stupněm čistoty (přes 99 % oxidu křemičitého), který je životně důležitý pro ochranu ropy a plynu před kontaminací. Má také specifický zaoblený tvar, jednotnou velikost částic a odolnost proti drcení.
Použití: Hydraulické štěpení, těžba frac písku
Slévárenský křemičitý písek
Kovový průmysl používá slévárenský písek k výrobě forem a jader pro odlévání kovů. Slévárenský písek má hrubé i jemné částice písku, které umožňují dobré zhutnění. Má také vysokou úroveň čistoty, od 95 % do 99 % v závislosti na typu odlévaného kovu a nízký obsah vlhkosti.
Použití: Výroba forem, výroba jader, lití bez vypalování, lití do ztraceného vosku
Pokud se vám naše stránka líbí, sdílejte ji se svými přáteli & Facebook
