Nisipul de siliciu, care este un tip de nisip natural care conține particule zdrobite de cuarț, are o mare varietate de aplicații industriale. Experții apreciază duritatea nisipului de siliciu, inerția chimică și punctul de topire ridicat și servește ca componentă principală în producția de produse diverse, cum ar fi sticlă, ceramică și beton.
Versatilitatea nisipului de silice se extinde dincolo de compoziția sa elementară. Inovatorii și artiștii folosesc nisipul siliciu în forma sa granulară în astfel de scopuri, ca parte integrantă a filtrării apei, fracturării hidraulice și expresiei artistice. Fiind unul dintre cele mai abundente minerale de pe pământ, industriile vor continua să găsească modalități de a utiliza nisipul de siliciu care va conduce la progresul tehnologic în mai multe discipline.
Ce este nisipul de silice?
Nisipul de siliciu este un material granular compus în principal din dioxid de siliciu (SiO2) care este prezent sub formă de cristale de cuarț. Este unul dintre cele mai comune tipuri de nisip din lume. Nisipul siliciu se formează ca urmare a eroziunii rocilor care conțin cuarț.
Nisipul de silice are proprietăți chimice și fizice valoroase în lumea industrială, inclusiv un punct de topire ridicat, rezistență la reacții chimice, rezistență, duritate, transparență și stabilitate termică excelentă. Producătorii nu apreciază nisipul doar pentru proprietățile sale, ci și pentru costul scăzut și abundența acestuia.
Nisipul siliciu are, de asemenea, calități care au dezavantaje în anumite aplicații. Unele dintre acestea includ o rată mare de expansiune termică, conductivitate termică scăzută și eliberarea de particule de silice în timpul exploatării sau manipulării nisipului de siliciu, care pot provoca riscuri respiratorii pentru lucrători.
Surse de nisip de siliciu
Producătorii se aprovizionează cu nisip de siliciu din diverse locații geologice și folosesc diverse metode. Aceste elemente afectează calitatea nisipului siliciu în ceea ce privește puritatea și dimensiunea particulelor. Acest lucru poate determina, de asemenea, dacă nisipul siliciu este sau nu luat într-o manieră durabilă și în ceea ce privește impactul său asupra mediului.
Exploatarea nisipului – Tehnicile tradiționale de extracție a nisipului sunt comune pentru extracția nisipului siliciu. Minerii adună nisip de siliciu din depozitele de nisip de pe suprafața pământului sau sapă sub pământ folosind metode de dragare sau cariere deschise. Cariere – Producătorii se aprovizionează și cu nisip siliciu din cariere, de unde extrag nisipul siliciu din formațiuni de rocă cu cantități mari de cuarț. Exploatarea în carieră implică forarea, sablare și zdrobirea rocilor pentru a produce nisip siliciu. Nisip de plajă și de coastă – În unele regiuni, nisipul siliciu este un depozit natural de-a lungul anumitor plaje și zone de coastă. Procesele naturale, inclusiv valurile și acțiunea vântului care provoacă eroziune, creează acumularea de particule granulare în aceste zone. Depozite aluvionare – Nisipul siliciu este comun în depozitele aluvionare, care sunt depozite sedimentare de-a lungul marginilor râurilor și pâraielor. De-a lungul timpului, aceste depozite adună cantități mari de nisip siliciu care este colectat și procesat pentru a elimina amestecul de alte impurități. Procese industriale – Unele procese industriale, inclusiv extracția de cariere sau mineritul pentru alte minerale, pot genera nisip siliciu ca produs secundar. În aceste cazuri, producătorii adună nisipul siliciu și îl folosesc în alte aplicații.
Proprietățile nisipului de silice
Nisipul de siliciu, cunoscut și sub numele de nisip industrial, are multe proprietăți care se traduc într-o utilizare importantă într-o mare varietate de industrii.
Puritate înaltă
Elementul principal al nisipului de siliciu este dioxidul de siliciu (SiO2) cu o puritate de aproximativ 95%. Aceasta înseamnă că conține dioxid de siliciu și este în mare parte lipsit de impurități conținute în alte tipuri de nisip, inclusiv elemente precum argila, nămol, fier, mica, feldspat și materie organică.
Puritatea ridicată este esențială în aplicații precum fabricarea sticlei, turnarea metalelor și producția de electronice, unde impuritățile pot avea un efect negativ asupra aspectului și comportamentului produselor rezultate.
Duritate
Nisipul de silice conține un nivel ridicat de cuarț, care aduce o duritate impresionantă particulelor de nisip. Cuarțul are un nivel de duritate chiar sub oțel inoxidabil, care este mai mare decât multe minerale care există în alte tipuri de nisip. Duritatea aduce un nivel ridicat de durabilitate în aplicațiile abrazive cu nisip siliciu, cum ar fi sablare, șlefuire și lustruire.
Conductivitate termică scăzută
Nisipul de silice prezintă o conductivitate termică scăzută, ceea ce înseamnă că nu conduce bine căldura. Acest lucru îl face mai puțin fiabil în anumite aplicații de turnare a metalelor, dar înseamnă că este bine potrivit ca izolator termic. Multe turnătorii folosesc nisip siliciu ca material izolator pentru material refractar sau în matrițe de turnătorie.
Coeficient ridicat de dilatare termică
Nisipul siliciu are o expansiune termică mare, ceea ce înseamnă că se extinde și se contractă ca răspuns la schimbările de temperatură. Acesta este un dezavantaj în turnarea metalelor folosind metale cu puncte de topire ridicate unde mișcarea poate provoca defecte.
Inerție chimică
Nisipul de silice este inert din punct de vedere chimic, ceea ce înseamnă că nu reacționează chimic cu majoritatea substanțelor. Această proprietate îl face ideal în medii cu expunere chimică ridicată sau vreme extremă, unde alte substanțe se pot coroda sau degrada.
Distribuție uniformă a mărimii particulelor
Dimensiunea particulelor de nisip variază de la 1/16 mm-2 mm. Nisipul de silice este clasificat pentru a avea o distribuție uniformă a dimensiunii particulelor. Această distribuție a dimensiunilor este o caracteristică vitală pe care producătorii trebuie să o cunoască atunci când aleg o anumită dimensiune a granulelor pentru aplicarea lor. Distribuția precisă a dimensiunii particulelor este de o importanță vitală în anumite aplicații, inclusiv filtrarea apei, fracturarea hidraulică, turnarea prin turnătorie și fabricarea sticlei.
Transluciditate și claritate
Transluciditatea și claritatea nisipului siliciu sunt proprietăți legate. Transluciditatea înseamnă capacitatea nisipului de siliciu de a permite luminii să treacă prin el. Claritatea nisipului de siliciu înseamnă că poate transmite lumina prin el cu distorsiuni minime. Conținutul ridicat de cuarț al nisipului de siliciu înseamnă că acesta are atât niveluri ridicate de transluciditate, cât și de claritate. Aceste niveluri sunt influențate de nivelul de impurități din nisip, motiv pentru care producătorii de sticlă necesită între 95%-99% nisip de siliciu pur. Sticla transparentă necesită cel mai pur nisip de siliciu.
Abundenţă
Nisipul siliciu este unul dintre cele mai abundente materiale de pe Pământ și are o distribuție geografică largă, ceea ce înseamnă că îl puteți găsi în locații din întreaga lume. Abundența materialului menține costul nisipului de siliciu scăzut, dar costul exact al nisipului de siliciu depinde de procesul de fabricație și de puritatea nisipului.
Implicații asupra mediului
Utilizarea nisipului de siliciu are multe beneficii pentru mediu, inclusiv faptul că este sustenabil în mod natural. Nisipul de silice este abundent în mod natural și este reînnoit constant prin procese naturale. Nisipul siliciu are, de asemenea, un impact mai mic asupra mediului decât alte materiale de construcție, deoarece necesită procese minime de producție, de la aprovizionare până la distribuție. Componentele nisipului de siliciu, cum ar fi matrițele de turnătorie și materialele de construcție, pot fi adesea reciclate.
Pericole de siguranță
Particulele de nisip de silice sunt descompuse în timpul aprovizionării, procesării sau aplicațiilor industriale. Acestea pot genera particule fine de silice, cunoscute sub numele de silice cristalină respirabilă, cu un diametru de 2,5 micrometri sau mai mic. Acestea sunt ușor de inhalat și pot pătrunde în plămâni. Aceste particule pot provoca leziuni semnificative ale plămânilor, ceea ce poate duce la silicoză, cancer pulmonar, boală pulmonară obstructivă cronică și tuberculoză.
Tipul și utilizările nisipului de silice
Exista diverse tipuri de nisip silice si calitatile care le diferentiaza le fac utilizabile pentru aplicatii specifice.
Nisip de siliciu obișnuit
Acesta este cel mai comun tip de nisip siliciu. Are o distribuție a dimensiunii particulelor bine gradată, de la grosier la fin. Componenta sa principală este silice, care reprezintă aproximativ 95% din compoziția sa totală. Impuritățile precum alumina, fierul și varul constituie celelalte 5%.
Utilizări: Proiecte peisagistice și decorative, sablare industrială, chit de ciment, umplutură pentru terenuri de sport, material de umplutură pentru construcții
Nisip de siliciu industrial
Nisipul de silice industrial este caracterizat de niveluri ridicate de silice pur, cu impurități minime. Acest lucru asigură că îndeplinește standardele de calitate pentru o varietate de aplicații de specialitate.
Utilizări: fabricarea de sticlă, ceramică, fibră de sticlă, umplutură în vopsele, acoperiri și produse din cauciuc
Nisip de siliciu foarte fin
Nisipul de siliciu foarte fin are o distribuție consistentă a dimensiunii particulelor între 0,06 mm-1 mm. Nisipul de siliciu foarte fin se caracterizeaza si printr-un grad ridicat de puritate.
Utilizări: Beton de înaltă performanță, materiale refractare, ciment pentru puțuri de petrol și gaze, compozite polimerice, nanotehnologie, acoperiri de înaltă performanță, electronice
Filtrarea apei Nisip de siliciu
Nisipul de filtrare a apei este produs pentru a controla o distribuție uniformă a dimensiunii particulelor, o puritate ridicată și o formă rotunjită. Acest tip de nisip este eficient pentru îndepărtarea impurităților din apă pe măsură ce curge prin particulele de nisip.
Utilizări: Filtrarea apei potabile, filtrarea piscinelor, tratarea apei industriale, tratarea apelor uzate, remedierea apelor subterane, desalinizarea.
Nisip de silice pentru gazon
Nisipul de silice pentru gazon este un nisip de umplere care este fabricat pentru a fi utilizat în sistemele de gazon artificial. Stabilizează și susține sistemele de gazon. Are o dimensiune mai mare a particulelor decât nisipul de siliciu obișnuit pentru a asigura un drenaj adecvat. Nisipul de gazon are o formă rotunjită pentru a minimiza posibilitatea de abraziune și un nivel ridicat de puritate pentru a îmbunătăți aspectul nisipului.
Utilizări: Nisip de umplutură și decorativ pentru zonele de sport și recreere cu gazon
Nisip de silice Frac
Nisipul de silice Frac este utilizat în tehnicile specializate de foraj pentru petrol și gaze. Nisipul Frac se caracterizează printr-un grad foarte ridicat de puritate (peste 99% silice), care este vital pentru protejarea petrolului și gazelor de contaminare. De asemenea, are o formă rotunjită specifică, dimensiune uniformă a particulelor și rezistență la strivire.
Utilizări: fracturare hidraulică, exploatare a nisipului fracţionat
Nisip de silice de turnătorie
Industria metalelor folosește nisip de turnătorie pentru a crea matrițe și miezuri pentru turnarea metalelor. Nisipul de turnătorie are atât particule grosiere, cât și particule fine pentru a permite o compactare bună. De asemenea, are un nivel ridicat de puritate, de la 95%-99% în funcție de tipul de metal turnat și un conținut scăzut de umiditate.
Utilizări: fabricarea mucegaiului, fabricarea miezului, turnarea fără coacere, turnarea cu ceară pierdută
Dacă vă place pagina noastră, vă rugăm să distribuiți prietenilor tăi & Facebook
