Silīcija smiltīm, kas ir dabā sastopams smilšu veids, kas satur sasmalcinātas kvarca daļiņas, ir daudz dažādu rūpniecisku pielietojumu. Eksperti novērtē silīcija smilšu cietību, ķīmisko inerci un augstu kušanas temperatūru, un tās kalpo kā galvenā sastāvdaļa dažādu izstrādājumu, piemēram, stikla, keramikas un betona, ražošanā.
Silīcija smilšu daudzpusība pārsniedz tās elementāro sastāvu. Inovatori un mākslinieki izmanto silīcija dioksīda smiltis granulu veidā tādiem mērķiem kā ūdens filtrēšanas, hidrauliskās sašķelšanas un mākslinieciskās izteiksmes neatņemama sastāvdaļa. Kā viens no visbiežāk sastopamajiem minerāliem uz zemes, nozares turpinās atrast veidus, kā izmantot silīcija smiltis, kas veicinās tehnoloģisko attīstību vairākās disciplīnās.
Kas ir silīcija smiltis?
Silīcija dioksīda smiltis ir granulēts materiāls, kas galvenokārt sastāv no silīcija dioksīda (SiO2), kas atrodas kvarca kristālu veidā. Tas ir viens no visizplatītākajiem smilšu veidiem pasaulē. Silīcija smiltis veidojas kvarcu saturošu iežu erozijas rezultātā.
Silīcija smiltīm piemīt ķīmiskās un fizikālās īpašības, kas ir vērtīgas rūpnieciskajā pasaulē, tostarp augsta kušanas temperatūra, izturība pret ķīmiskām reakcijām, izturība, cietība, caurspīdīgums un lieliska termiskā stabilitāte. Ražotāji augstu vērtē smiltis ne tikai to īpašību dēļ, bet arī zemo izmaksu un pārpilnības dēļ.
Silīcija smiltīm ir arī īpašības, kurām ir trūkumi konkrētos lietojumos. Daži no tiem ietver lielu siltuma izplešanās ātrumu, zemu siltumvadītspēju un silīcija dioksīda daļiņu izdalīšanos silīcija smilšu ieguves vai apstrādes laikā, kas var radīt elpošanas risku darbiniekiem.
Silīcija smilšu avoti
Ražotāji iegūst silīcija smiltis no dažādām ģeoloģiskām vietām un izmanto dažādas metodes. Šie elementi ietekmē silīcija smilšu kvalitāti attiecībā uz tās tīrību un daļiņu izmēru. Tas var arī noteikt, vai silīcija smiltis tiek ņemtas ilgtspējīgā veidā un ņemot vērā to ietekmi uz vidi.
Smilšu ieguve – kvarca smilšu ieguvei ir izplatītas tradicionālās smilšu ieguves metodes. Kalnrači savāc silīcija smiltis no smilšu nogulsnēm uz zemes virsmas vai rok zem zemes, izmantojot atklātas bedres vai bagarēšanas metodes. Karjeri — ražotāji iegūst arī kvarca smiltis no karjeriem, kur tie iegūst silīcija dioksīda smiltis no iežu veidojumiem ar lielu kvarca daudzumu. Karjeru izstrāde ietver iežu urbšanu, spridzināšanu un sasmalcināšanu, lai iegūtu silīcija smiltis. Pludmale un piekrastes smiltis — dažos reģionos silīcija dioksīda smiltis ir dabiskas atradnes noteiktās pludmalēs un piekrastes zonās. Dabiski procesi, tostarp viļņi un vēja darbība, kas izraisa eroziju, rada granulu daļiņu uzkrāšanos šajās vietās. Aluviālās nogulsnes – silīcija smiltis ir izplatītas sanesos, kas ir nogulumiežu nogulsnes gar upju un strautu malām. Laika gaitā šīs nogulsnes savāc lielu daudzumu silīcija smilšu, kas tiek savāktas un apstrādātas, lai atbrīvotu no citiem piemaisījumiem. Rūpnieciskie procesi — dažos rūpnieciskos procesos, tostarp citu minerālu ieguvei vai ieguvei, kā blakusprodukts var iegūt silīcija smiltis. Šādos gadījumos ražotāji savāc silīcija smiltis un izmanto to citos lietojumos.
Silīcija smilšu īpašības
Silīcija smiltīm, kas pazīstamas arī kā rūpnieciskās smiltis, ir daudz īpašību, kas nozīmē nozīmīgu izmantošanu dažādās nozarēs.
Augsta tīrība
Silīcija smilšu primārais elements ir silīcija dioksīds (SiO2) ar aptuveni 95% tīrību. Tas nozīmē, ka tas satur silīcija dioksīdu un lielākoties nesatur piemaisījumus, ko satur cita veida smiltis, tostarp tādi elementi kā māls, dūņas, dzelzs, vizla, laukšpats un organiskās vielas.
Augsta tīrība ir būtiska tādos lietojumos kā stikla ražošana, metāla liešana un elektronikas ražošana, kur piemaisījumi var nelabvēlīgi ietekmēt iegūto produktu izskatu un uzvedību.
Cietība
Silīcija smiltīs ir augsts kvarca līmenis, kas smilšu daļiņām piešķir iespaidīgu cietību. Kvarca cietības līmenis ir tieši zem nerūsējošā tērauda, kas ir augstāks nekā daudziem minerāliem, kas pastāv citos smilšu veidos. Cietība nodrošina augstu izturības līmeni abrazīvās silīcija dioksīda smilšu pielietojumos, piemēram, smilšu strūklu, slīpēšanu un pulēšanu.
Zema siltumvadītspēja
Silīcija smiltīm ir zema siltumvadītspēja, kas nozīmē, ka tās slikti vada siltumu. Tas padara to mazāk uzticamu noteiktos metāla liešanas lietojumos, bet nozīmē, ka tas ir labi piemērots kā siltumizolators. Daudzas lietuves izmanto silīcija smiltis kā izolācijas materiālu ugunsizturīgajiem materiāliem vai liešanas veidnēs.
Augsts termiskās izplešanās koeficients
Silīcija smiltīm ir augsta termiskā izplešanās, kas nozīmē, ka tās izplešas un saraujas, reaģējot uz temperatūras izmaiņām. Tas ir trūkums metāla liešanā, izmantojot metālus ar augstu kušanas temperatūru, kur kustība var izraisīt defektus.
Ķīmiskā inerce
Silīcija smiltis ir ķīmiski inertas, kas nozīmē, ka tās ķīmiski nereaģē ar lielāko daļu vielu. Šī īpašība padara to par ideālu vidē ar augstu ķīmisko iedarbību vai ekstremāliem laikapstākļiem, kur citas vielas var korodēt vai noārdīties.
Vienmērīgs daļiņu izmēru sadalījums
Smilšu daļiņu izmērs ir no 1/16 mm līdz 2 mm. Silīcija smiltis tiek šķirotas tā, lai tām būtu vienmērīgs daļiņu izmēra sadalījums. Šis izmēru sadalījums ir būtiska īpašība, kas jāzina ražotājiem, izvēloties konkrētu granulu izmēru savam lietojumam. Precīzs daļiņu izmēra sadalījums ir ļoti svarīgs noteiktos lietojumos, tostarp ūdens filtrēšanā, hidrauliskajā sašķelšanā, liešanā un stikla ražošanā.
Caurspīdība un skaidrība
Silīcija smilšu caurspīdīgums un dzidrums ir saistītas īpašības. Caurspīdība nozīmē silīcija smilšu spēju ļaut gaismai iziet cauri. Silīcija dioksīda smilšu dzidrums nozīmē, ka tās var caur tām pārraidīt gaismu ar minimāliem izkropļojumiem. Augstais kvarca saturs silīcija smiltīs nozīmē, ka tām ir gan augsts caurspīdīguma, gan skaidrības līmenis. Šos līmeņus ietekmē piemaisījumu līmenis smiltīs, tāpēc stikla ražotājiem ir nepieciešamas 95–99% tīras silīcija smiltis. Caurspīdīgajam stiklam ir nepieciešamas vistīrākās silīcija smiltis.
Pārpilnība
Silīcija smiltis ir viens no visbiežāk sastopamajiem materiāliem uz Zemes, un tai ir plašs ģeogrāfiskais izplatība, kas nozīmē, ka tās var atrast vietās visā pasaulē. Materiāla pārpilnība samazina silīcija smilšu izmaksas, bet precīzas silīcija smilšu izmaksas ir atkarīgas no ražošanas procesa un smilšu tīrības.
Ietekme uz vidi
Silīcija smilšu izmantošanai ir daudz vides ieguvumu, tostarp tas, ka tā ir dabiski ilgtspējīga. Silīcija smiltis ir dabiski bagātīgas, un tās pastāvīgi atjauno dabiskos procesos. Silīcija smiltīm ir arī mazāka ietekme uz vidi nekā citiem būvmateriāliem, jo tām ir nepieciešami minimāli ražošanas procesi no piegādes līdz izplatīšanai. Silīcija smilšu sastāvdaļas, piemēram, liešanas veidnes un celtniecības materiālus, bieži var pārstrādāt.
Drošības apdraudējumi
Silīcija dioksīda smilšu daļiņas tiek sadalītas ieguves, apstrādes vai rūpnieciskā lietojuma laikā. Tie var radīt smalkas silīcija dioksīda daļiņas, kas pazīstamas kā ieelpojams kristālisks silīcija dioksīds, kuru diametrs ir 2,5 mikrometri vai mazāks. Tie ir viegli ieelpojami un var iekļūt plaušās. Šīs daļiņas var izraisīt ievērojamus plaušu bojājumus, kas var izraisīt silikozi, plaušu vēzi, hronisku obstruktīvu plaušu slimību un tuberkulozi.
Silīcija smilšu veids un pielietojums
Ir dažādi silīcija smilšu veidi, un īpašības, kas tos atšķir, padara tās izmantojamas īpašiem lietojumiem.
Parastās silīcija smiltis
Šis ir visizplatītākais silīcija smilšu veids. Tam ir labi novērtēts daļiņu izmēra sadalījums, sākot no rupjām līdz smalkām. Tās galvenā sastāvdaļa ir silīcija dioksīds, kas veido aptuveni 95% no tā kopējā sastāva. Piemaisījumi, piemēram, alumīnija oksīds, dzelzs un kaļķi, veido pārējos 5%.
Izmantošana: ainavu un dekoratīvie projekti, rūpnieciskā smilšu strūkla, cementa java, sporta laukumu pildījums, celtniecības pildījuma materiāls
Rūpnieciskās silīcija smiltis
Rūpnieciskās silīcija smiltis raksturo augsts tīra silīcija dioksīda līmenis ar minimāliem piemaisījumiem. Tas nodrošina, ka tas atbilst dažādu speciālu lietojumu kvalitātes standartiem.
Izmantošana: stikla ražošana, keramika, stikla šķiedra, pildviela krāsās, pārklājumos un gumijas izstrādājumos
Ļoti smalkas silīcija smiltis
Ļoti smalkām silīcija smiltīm ir nemainīgs daļiņu izmēra sadalījums no 0,06 mm līdz 1 mm. Ļoti smalkas silīcija smiltis raksturo arī augsta tīrības pakāpe.
Izmantošana: augstas veiktspējas betons, ugunsizturīgi materiāli, naftas un gāzes aku cements, polimēru kompozītmateriāli, nanotehnoloģijas, augstas veiktspējas pārklājumi, elektronika
Ūdens filtrēšanas silīcija smiltis
Ūdens filtrēšanas smiltis tiek ražotas, lai kontrolētu vienmērīgu daļiņu izmēru sadalījumu, augstu tīrību un noapaļotu formu. Šis smilšu veids ir efektīvs netīrumu noņemšanai no ūdens, kad tas plūst cauri smilšu daļiņām.
Izmantošana: dzeramā ūdens filtrēšana, peldbaseinu filtrēšana, rūpnieciskā ūdens attīrīšana, notekūdeņu attīrīšana, gruntsūdeņu attīrīšana, atsāļošana.
Kūdras silīcija smiltis
Kūdras silīcija smiltis ir pildījuma smiltis, kas tiek ražotas izmantošanai mākslīgā kūdra sistēmās. Tas stabilizē un atbalsta zāliena sistēmas. Tam ir rupjāks daļiņu izmērs nekā parastajām silīcija smiltīm, lai nodrošinātu pareizu drenāžu. Kūdras smiltīm ir noapaļota forma, lai samazinātu nobrāzumu iespējamību, un augsts tīrības līmenis, lai uzlabotu smilšu izskatu.
Pielietojums: Aizpildījums un dekoratīvās smiltis sporta un atpūtas zāliena zonām
Frac silīcija smiltis
Frac silīcija smiltis tiek izmantotas specializētās naftas un gāzes urbšanas tehnikās. Frac smiltīm ir raksturīga ļoti augsta tīrības pakāpe (vairāk nekā 99% silīcija dioksīda), kas ir ļoti svarīga, lai aizsargātu naftu un gāzi no piesārņojuma. Tam ir arī īpaša noapaļota forma, vienmērīgs daļiņu izmērs un izturība pret saspiešanu.
Pielietojums: Hidrauliskā sašķelšana, šķembu smilšu ieguve
Liešanas silīcija smiltis
Metāla rūpniecība izmanto lietuvju smiltis, lai izveidotu veidnes un serdes metāla liešanai. Liešanas smiltīs ir gan rupjas, gan smalkas smilšu daļiņas, kas nodrošina labu blīvēšanu. Tam ir arī augsts tīrības līmenis no 95% līdz 99% atkarībā no liešanas veida un zems mitruma saturs.
Izmantošana: veidņu veidošana, serdeņu veidošana, liešana bez cepšanas, vaska liešana
Ja jums patīk mūsu lapa, lūdzu, dalieties ar saviem draugiem & Facebook
