شن و ماسه سیلیس: منبع، خواص، انواع و موارد استفاده

ماسه سیلیس که یک نوع شن طبیعی است که حاوی ذرات خرد شده کوارتز است، کاربردهای صنعتی بسیار متنوعی دارد. کارشناسان به سختی، بی اثری شیمیایی و نقطه ذوب بالا شن سیلیس اهمیت می دهند و به عنوان جزء اصلی در تولید محصولات متنوع مانند شیشه، سرامیک و بتن عمل می کند.

تطبیق پذیری ماسه سیلیس فراتر از ترکیب عنصری آن است. مبتکران و هنرمندان از ماسه سیلیسی به شکل دانه ای آن برای اهدافی مانند بخش جدایی ناپذیر فیلتراسیون آب، شکستگی هیدرولیکی و بیان هنری استفاده می کنند. به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین مواد معدنی روی زمین، صنایع به یافتن راه‌هایی برای استفاده از شن و ماسه سیلیس ادامه خواهند داد که باعث پیشرفت فناوری در رشته‌های مختلف خواهد شد.

سیلیکا ساند چیست؟

ماسه سیلیس ماده ای دانه ای است که عمدتاً از دی اکسید سیلیکون (SiO2) تشکیل شده است که به شکل کریستال های کوارتز وجود دارد. یکی از رایج ترین انواع ماسه در جهان است. ماسه سیلیس در نتیجه فرسایش سنگ های حاوی کوارتز تشکیل می شود.

ماسه سیلیس دارای خواص شیمیایی و فیزیکی است که در دنیای صنعتی با ارزش است، از جمله نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر واکنش های شیمیایی، استحکام، سختی، شفافیت و پایداری حرارتی عالی. تولیدکنندگان نه تنها شن و ماسه را به دلیل خواص آن، بلکه به دلیل هزینه کم و فراوانی آن نیز می دانند.

ماسه سیلیس نیز دارای ویژگی هایی است که در کاربردهای خاص دارای معایبی است. برخی از این موارد عبارتند از سرعت بالای انبساط حرارتی، هدایت حرارتی کم، و انتشار ذرات سیلیس در حین استخراج یا جابجایی شن و ماسه سیلیس که می تواند خطرات تنفسی را برای کارگران ایجاد کند.

منابع سیلیکا ساند

تولید کنندگان ماسه سیلیس را از مکان های مختلف زمین شناسی تهیه می کنند و از روش های متنوعی استفاده می کنند. این عناصر بر کیفیت ماسه سیلیسی با توجه به خلوص و اندازه ذرات آن تأثیر می گذارد. این همچنین می تواند تعیین کند که آیا ماسه سیلیسی به روشی پایدار و با توجه به اثرات زیست محیطی آن گرفته می شود یا خیر.

استخراج شن و ماسه – تکنیک های سنتی استخراج شن و ماسه برای استخراج شن و ماسه سیلیس رایج است. معدنچیان شن سیلیس را از رسوبات شن روی سطح زمین جمع آوری می کنند یا با استفاده از روش های روباز یا لایروبی در زیر زمین حفاری می کنند. معادن – تولیدکنندگان همچنین ماسه سیلیس را از معادن استخراج می کنند، جایی که ماسه سیلیس را از سازندهای سنگی با مقادیر زیاد کوارتز استخراج می کنند. استخراج معادن شامل حفاری، انفجار و خرد کردن سنگ ها برای تولید ماسه سیلیس است. ماسه ساحلی و ساحلی – در برخی مناطق، ماسه سیلیسی یک رسوب طبیعی در امتداد سواحل و مناطق ساحلی خاص است. فرآیندهای طبیعی از جمله امواج و باد که باعث فرسایش می شود، باعث ایجاد ذرات دانه ای در این مناطق می شود. نهشته های آبرفتی – ماسه سیلیس در نهشته های آبرفتی که رسوبات رسوبی در امتداد حاشیه رودخانه ها و نهرها هستند، رایج است. با گذشت زمان، این رسوبات مقادیر زیادی ماسه سیلیسی را جمع آوری می کنند که جمع آوری و پردازش می شود تا مخلوط از ناخالصی های دیگر خلاص شود. فرآیندهای صنعتی – برخی از فرآیندهای صنعتی، از جمله استخراج معادن یا استخراج سایر مواد معدنی، می توانند ماسه سیلیس را به عنوان محصول جانبی تولید کنند. در این موارد، تولیدکنندگان ماسه سیلیس را جمع آوری کرده و از آن در کاربردهای دیگر استفاده می کنند.

خواص ماسه سیلیس

شن و ماسه سیلیس که به عنوان شن و ماسه صنعتی نیز شناخته می شود، دارای خواص زیادی است که به کاربرد مهم در صنایع مختلف تبدیل می شود.

خلوص بالا

عنصر اصلی ماسه سیلیس دی اکسید سیلیکون (SiO2) با خلوص حدود 95 درصد است. این بدان معنی است که حاوی دی اکسید سیلیکون است و تا حد زیادی عاری از ناخالصی های موجود در سایر انواع ماسه از جمله عناصری مانند خاک رس، سیلت، آهن، میکا، فلدسپات و مواد آلی است.

خلوص بالا در کاربردهایی مانند شیشه‌سازی، ریخته‌گری فلز و تولید الکترونیک ضروری است که در آن ناخالصی‌ها می‌توانند تأثیر نامطلوبی بر ظاهر و رفتار محصولات به‌دست‌آمده داشته باشند.

سختی

ماسه سیلیس حاوی سطح بالایی از کوارتز است که سختی قابل توجهی را برای ذرات شن به ارمغان می آورد. کوارتز دارای سطح سختی درست زیر فولاد ضد زنگ است که بالاتر از بسیاری از مواد معدنی موجود در سایر انواع ماسه است. سختی سطح بالایی از دوام را در کاربردهای ماسه سیلیس ساینده مانند سندبلاست، سنگ زنی و پرداخت به ارمغان می آورد.

هدایت حرارتی پایین

ماسه سیلیس رسانایی حرارتی پایینی از خود نشان می دهد، به این معنی که گرما را به خوبی هدایت نمی کند. این امر باعث می شود که در کاربردهای خاص ریخته گری فلز کمتر قابل اعتماد باشد، اما به این معنی است که به عنوان یک عایق حرارتی مناسب است. بسیاری از کارخانجات ریخته گری از ماسه سیلیس به عنوان یک ماده عایق برای مواد نسوز یا در قالب های ریخته گری استفاده می کنند.

ضریب انبساط حرارتی بالا

ماسه سیلیس دارای انبساط حرارتی بالایی است به این معنی که در پاسخ به تغییرات دما منبسط و منقبض می شود. این یک نقطه ضعف در ریخته گری فلز با استفاده از فلزات با نقطه ذوب بالا است که حرکت می تواند باعث نقص شود.

بی اثری شیمیایی

ماسه سیلیس از نظر شیمیایی بی اثر است، به این معنی که با اکثر مواد واکنش شیمیایی نمی دهد. این ویژگی آن را در محیط هایی با قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی بالا یا آب و هوای شدید، که در آن مواد دیگر ممکن است خورده یا تخریب شوند، ایده آل می کند.

توزیع اندازه ذرات یکنواخت

اندازه ذرات شن از 1/16 میلی متر تا 2 میلی متر متغیر است. ماسه سیلیس درجه بندی می شود تا توزیع اندازه ذرات یکنواخت داشته باشد. این توزیع اندازه یک ویژگی حیاتی است که سازندگان باید هنگام انتخاب یک اندازه گرانول خاص برای کاربرد خود بدانند. توزیع دقیق اندازه ذرات در کاربردهای خاصی از جمله فیلتراسیون آب، شکستگی هیدرولیکی، ریخته گری ریخته گری و شیشه سازی بسیار مهم است.

شفافیت و شفافیت

شفافیت و شفافیت شن و ماسه سیلیسی از خواص مرتبط هستند. شفافیت به معنای توانایی ماسه سیلیس برای عبور نور از آن است. شفافیت ماسه سیلیس به این معنی است که می تواند نور را با حداقل اعوجاج از طریق آن عبور دهد. محتوای کوارتز بالای ماسه سیلیس به این معنی است که هم شفافیت و هم شفافیت بالایی دارد. این سطوح تحت تأثیر سطح ناخالصی‌های شن و ماسه قرار می‌گیرند، به همین دلیل شیشه‌سازان به ماسه سیلیسی خالص بین 95 تا 99 درصد نیاز دارند. شیشه شفاف به خالص ترین ماسه سیلیس نیاز دارد.

فراوانی

شن و ماسه سیلیس یکی از فراوان ترین مواد روی زمین است و دارای پراکندگی جغرافیایی گسترده ای است، به این معنی که می توانید آن را در نقاط مختلف جهان پیدا کنید. فراوانی مواد، هزینه شن سیلیس را پایین نگه می دارد، اما هزینه دقیق شن و ماسه سیلیس به فرآیند تولید و خلوص ماسه بستگی دارد.

پیامدهای زیست محیطی

استفاده از شن و ماسه سیلیس مزایای زیست محیطی زیادی دارد از جمله اینکه به طور طبیعی پایدار است. ماسه سیلیس به طور طبیعی فراوان است و به طور مداوم از طریق فرآیندهای طبیعی تجدید می شود. ماسه سیلیس نیز نسبت به سایر مصالح ساختمانی اثرات زیست محیطی کمتری دارد زیرا به حداقل فرآیندهای تولید از منبع تا توزیع نیاز دارد. اجزای ماسه سیلیس مانند قالب های ریخته گری و مصالح ساختمانی اغلب می توانند بازیافت شوند.

خطرات ایمنی

ذرات شن و ماسه سیلیس در طول منبع یابی، فرآوری یا کاربردهای صنعتی تجزیه می شوند. اینها می توانند ذرات ریز سیلیکا، معروف به سیلیس کریستالی قابل تنفس، با قطر 2.5 میکرومتر یا کمتر تولید کنند. اینها به راحتی قابل استنشاق هستند و می توانند وارد ریه ها شوند. این ذرات می توانند آسیب قابل توجهی به ریه ها وارد کنند که می تواند منجر به سیلیکوزیس، سرطان ریه، بیماری مزمن انسدادی ریه و سل شود.

نوع و کاربرد ماسه سیلیسی

انواع مختلفی از ماسه سیلیس وجود دارد و کیفیتی که آنها را متمایز می کند آنها را برای کاربردهای خاص قابل استفاده می کند.

ماسه سیلیسی معمولی

این رایج ترین نوع ماسه سیلیس است. این توزیع اندازه ذرات به خوبی درجه بندی شده است که از درشت تا ریز متغیر است. جزء اصلی آن سیلیس است که حدود 95 درصد از ترکیب کل آن را تشکیل می دهد. ناخالصی هایی مانند آلومینا، آهن و آهک 5 درصد دیگر را تشکیل می دهند.

موارد استفاده: پروژه های منظر و تزئینی، سندبلاست صنعتی، دوغاب سیمانی، پر کردن زمین ورزشی، مواد پرکننده ساختمانی

شن و ماسه سیلیس صنعتی

ماسه سیلیس صنعتی با سطوح بالای سیلیس خالص با حداقل ناخالصی مشخص می شود. این تضمین می کند که استانداردهای کیفیت برای انواع برنامه های تخصصی مطابقت دارد.

موارد استفاده: شیشه سازی، سرامیک، فایبرگلاس، پرکننده در رنگ ها، پوشش ها و محصولات لاستیکی

ماسه سیلیسی بسیار ریز

ماسه سیلیسی بسیار ریز دارای توزیع اندازه ذرات بین 0.06 میلی متر تا 1 میلی متر است. ماسه سیلیسی بسیار ریز نیز با درجه خلوص بالایی مشخص می شود.

موارد استفاده: بتن با کارایی بالا، مواد نسوز، سیمان چاه نفت و گاز، کامپوزیت های پلیمری، فناوری نانو، پوشش های با کارایی بالا، الکترونیک

شن و ماسه سیلیس فیلتراسیون آب

ماسه تصفیه آب برای کنترل توزیع اندازه ذرات یکنواخت، خلوص بالا و شکل گرد تولید می شود. این نوع شن و ماسه برای از بین بردن ناخالصی های آب در جریان عبور ذرات ماسه موثر است.

موارد استفاده: تصفیه آب آشامیدنی، تصفیه استخرهای شنا، تصفیه آب صنعتی، تصفیه فاضلاب، تصفیه آب های زیرزمینی، نمک زدایی.

شن و ماسه سیلیس چمن

ماسه سیلیسی چمن یک ماسه پرکننده است که برای استفاده در سیستم های چمن مصنوعی تولید می شود. سیستم های چمن را تثبیت و پشتیبانی می کند. اندازه ذرات آن درشت تر از ماسه سیلیسی معمولی است تا از زهکشی مناسب اطمینان حاصل شود. ماسه چمن دارای شکل گرد است تا احتمال ساییدگی را به حداقل برساند و درجه خلوص بالایی دارد تا ظاهر ماسه را بهتر کند.

موارد استفاده: ماسه پرکننده و تزئینی برای فضاهای چمن ورزشی و تفریحی

ماسه سیلیسی فراک

ماسه سیلیس فراک در تکنیک های تخصصی حفاری نفت و گاز استفاده می شود. ماسه فراک با درجه خلوص بسیار بالایی (بیش از 99 درصد سیلیس) مشخص می شود که برای محافظت از نفت و گاز در برابر آلودگی حیاتی است. همچنین دارای شکل گرد خاص، اندازه ذرات یکنواخت و مقاومت در برابر خرد شدن است.

موارد استفاده: شکستگی هیدرولیک، استخراج شن و ماسه فرک

شن و ماسه سیلیس ریخته گری

صنایع فلزی از ماسه ریخته گری برای ایجاد قالب و هسته برای ریخته گری فلزات استفاده می کنند. شن و ماسه ریخته گری دارای ذرات ماسه درشت و ریز است که امکان تراکم خوب را فراهم می کند. همچنین دارای درجه خلوص بالایی است، از 95 تا 99 درصد بسته به نوع فلز ریخته‌گری شده و میزان رطوبت کم.

موارد استفاده: قالب سازی، هسته سازی، ریخته گری بدون پخت، ریخته گری موم گم شده

اگر از صفحه ما خوشتان آمد لطفا با دوستان خود به اشتراک بگذارید & فیس بوک