Kiseldioxidsand, som är en naturligt förekommande sandtyp som innehåller krossade partiklar av kvarts, har en mängd olika industriella tillämpningar. Experter värdesätter kiseldioxidsands hårdhet, kemiska tröghet och höga smältpunkt och den fungerar som den primära komponenten i produktionen av olika produkter som glas, keramik och betong.
Kiselsands mångsidighet sträcker sig utöver dess elementära sammansättning. Innovatörer och konstnärer använder kiseldioxidsand i sin granulära form för sådana ändamål som en integrerad del av vattenfiltrering, hydraulisk sprickbildning och konstnärligt uttryck. Som ett av de mest förekommande mineralerna på jorden kommer industrier att fortsätta att hitta sätt att använda kiseldioxidsand som kommer att driva tekniska framsteg inom flera discipliner.
Vad är Silica Sand?
Kiseldioxidsand är ett granulärt material som huvudsakligen består av kiseldioxid (SiO2) som finns i form av kvartskristaller. Det är en av de vanligaste typerna av sand i världen. Kiseldioxidsand bildas som ett resultat av erosion av bergarter som innehåller kvarts.
Kiselsand har kemiska och fysikaliska egenskaper som är värdefulla i den industriella världen, inklusive en hög smältpunkt, motståndskraft mot kemiska reaktioner, styrka, hårdhet, transparens och utmärkt termisk stabilitet. Tillverkare prissätter inte bara sand för dess egenskaper utan på grund av dess låga kostnad och överflöd.
Kiselsand har också egenskaper som har nackdelar i speciella applikationer. Några av dessa inkluderar en hög hastighet av termisk expansion, låg värmeledningsförmåga och frigörande av kiseldioxidpartiklar under brytning eller hantering av kiseldioxidsand, vilket kan orsaka andningsrisker för arbetare.
Källor till kiseldioxidsand
Tillverkare hämtar kiseldioxidsand från olika geologiska platser och använder olika metoder. Dessa element påverkar kvaliteten på kiseldioxidsanden vad gäller dess renhet och partikelstorlek. Detta kan också avgöra om kiseldioxidsanden tas på ett hållbart sätt och med hänsyn till dess miljöpåverkan.
Sandbrytning – Traditionella sandbrytningstekniker är vanliga för utvinning av kiseldioxidsand. Gruvarbetare samlar kiseldioxidsand från sandavlagringar på jordens yta eller gräver under jorden med hjälp av dagbrott eller muddringsmetoder. Stenbrott – Tillverkare köper också kiseldioxidsand från stenbrott, där de utvinner kiseldioxidsanden från bergformationer med stora mängder kvarts. Brytning innebär att man borrar, spränger och krossar stenarna för att producera kiseldioxidsand. Strand- och kustsand – I vissa regioner är kiseldioxidsand en naturlig avlagring längs vissa stränder och kustområden. Naturliga processer inklusive vågor och vindpåverkan som orsakar erosion skapar uppbyggnad av granulära partiklar i dessa områden. Alluvialavlagringar – Kiselsand är vanlig i alluvialavlagringar, som är sedimentära avlagringar längs kanterna av floder och bäckar. Med tiden samlar dessa avlagringar stora mängder kiseldioxidsand som samlas upp och bearbetas för att befria blandningen från andra föroreningar. Industriella processer – Vissa industriella processer, inklusive stenbrott eller brytning av andra mineraler, kan generera kiseldioxidsand som en biprodukt. I dessa fall samlar tillverkarna kiseldioxidsanden och använder den i andra applikationer.
Egenskaper hos Silica Sand
Kiselsand, även känd som industrisand, har många egenskaper som översätter till viktig användning i en mängd olika industrier.
Hög renhet
Kiselsands primära element är kiseldioxid (SiO2) med cirka 95 % renhet. Detta betyder att den innehåller kiseldioxid och är i stort sett fri från föroreningar som finns i andra typer av sand inklusive element som lera, silt, järn, glimmer, fältspat och organiskt material.
Hög renhet är avgörande i applikationer som glastillverkning, metallgjutning och elektronikproduktion där föroreningarna kan ha en negativ effekt på utseendet och beteendet hos de resulterande produkterna.
Hårdhet
Kiselsand innehåller en hög halt av kvarts, vilket ger en imponerande hårdhet till sandpartiklarna. Kvarts har en hårdhetsgrad precis under rostfritt stål, vilket är högre än många mineraler som finns i andra typer av sand. Hårdhet ger en hög nivå av hållbarhet i slipande kiseldioxidsandapplikationer som sandblästring, slipning och polering.
Låg värmeledningsförmåga
Kiseldioxidsand uppvisar låg värmeledningsförmåga, vilket gör att den inte leder värme bra. Detta gör den mindre tillförlitlig i vissa metallgjutningsapplikationer men gör att den är väl lämpad som värmeisolator. Många gjuterier använder silikasand som isoleringsmaterial för eldfast material eller i gjutformar.
Hög termisk expansionskoefficient
Kiselsand har en hög termisk expansion vilket gör att den expanderar och drar ihop sig som svar på temperaturförändringar. Detta är en nackdel vid metallgjutning med metaller med höga smältpunkter där rörelsen kan orsaka defekter.
Kemisk tröghet
Kiselsand är kemiskt inert, vilket gör att den inte reagerar kemiskt med de flesta ämnen. Denna egenskap gör den idealisk i miljöer med hög kemisk exponering eller extremt väder, där andra ämnen kan korrodera eller brytas ned.
Enhetlig partikelstorleksfördelning
Sandpartiklar varierar i storlek från 1/16 mm-2 mm. Kiseldioxidsand graderas för att ha en enhetlig partikelstorleksfördelning. Denna storleksfördelning är en viktig egenskap som tillverkare behöver känna till när de väljer en specifik granulatstorlek för deras applikation. Den exakta partikelstorleksfördelningen är mycket viktig i vissa applikationer, inklusive vattenfiltrering, hydraulisk sprickbildning, gjuterigjutning och glastillverkning.
Genomskinlighet och klarhet
Genomskinligheten och klarheten hos kiseldioxidsand är relaterade egenskaper. Genomskinlighet betyder förmågan hos kiseldioxidsand att låta ljus passera genom den. Klarheten hos kiseldioxidsand gör att den kan överföra ljus genom den med minimala förvrängningar. Den höga kvartshalten i kiseldioxidsand gör att den har både höga nivåer av genomskinlighet och klarhet. Dessa nivåer påverkas av nivån av föroreningar i sanden, vilket är anledningen till att glastillverkare kräver mellan 95 % och 99 % ren kiseldioxidsand. Klart glas kräver den mest ren kiseldioxidsand.
Överflöd
Kiselsand är ett av de mest förekommande materialen på jorden och det har en bred geografisk spridning, vilket innebär att du kan hitta det på platser över hela världen. Mängden av materialet håller kostnaden för kiseldioxidsand låg, men den exakta kostnaden för kiseldioxidsand beror på tillverkningsprocessen och sandens renhet.
Miljökonsekvenser
Användningen av kiseldioxidsand har många miljöfördelar inklusive att det är naturligt hållbart. Kiselsand är naturligt rikligt och förnyas konsekvent genom naturliga processer. Kiselsand har också en lägre miljöpåverkan än andra byggmaterial eftersom det kräver minimala produktionsprocesser från inköp till distribution. Kiselsandkomponenter som gjutformar och byggmaterial kan ofta återvinnas.
Säkerhetsrisk
Kiseldioxidsandpartiklar bryts ner under inköp, bearbetning eller industriella tillämpningar. Dessa kan generera fina kiseldioxidpartiklar, kända som respirabel kristallin kiseldioxid, med en diameter på 2,5 mikrometer eller mindre. Dessa andas lätt in och kan komma in i lungorna. Dessa partiklar kan orsaka betydande skador på lungorna, vilket kan leda till silikos, lungcancer, kronisk obstruktiv lungsjukdom och tuberkulos.
Typ och användningsområden för kiseldioxidsand
Det finns olika typer av kiseldioxidsand och de egenskaper som skiljer dem åt gör dem användbara för specifika tillämpningar.
Vanlig Silica Sand
Detta är den vanligaste typen av kiseldioxidsand. Den har en välgraderad partikelstorleksfördelning som sträcker sig från grov till fin. Dess primära komponent är kiseldioxid som utgör cirka 95 % av dess totala sammansättning. Föroreningar som aluminiumoxid, järn och kalk utgör de övriga 5 %.
Användningsområden: Landskaps- och dekorativa projekt, industriell sandblästring, cementbaserad injektering, idrottsplatsfyllnad, byggfyllnadsmaterial
Industriell kiseldioxidsand
Industriell kiseldioxidsand kännetecknas av höga halter av ren kiseldioxid, med minimala föroreningar. Detta säkerställer att den uppfyller kvalitetsstandarder för en mängd olika specialtillämpningar.
Användningsområden: Glastillverkning, keramik, glasfiber, fyllmedel i färger, beläggningar och gummiprodukter
Mycket fin silikasand
Mycket fin kiseldioxidsand har en jämn partikelstorleksfördelning mellan 0,06 mm-1 mm. Mycket fin kiseldioxidsand kännetecknas också av en hög renhetsgrad.
Användningsområden: Högpresterande betong, eldfasta material, olje- och gasbrunnscement, polymerkompositer, nanoteknik, högpresterande beläggningar, elektronik
Vattenfiltrering Silica Sand
Vattenfiltreringssand produceras för att kontrollera en enhetlig partikelstorleksfördelning, hög renhet och rundad form. Denna typ av sand är effektiv för att ta bort föroreningar från vattnet när det rinner genom sandpartiklarna.
Användningsområden: Dricksvattenfiltrering, simbassängfiltrering, industriell vattenrening, avloppsvattenrening, grundvattensanering, avsaltning.
Turf Silica Sand
Torvkiselsand är en infillsand som tillverkas för användning i konstgrässystem. Det stabiliserar och stödjer grässystem. Den har en grövre partikelstorlek än vanlig kiseldioxidsand för att säkerställa korrekt dränering. Torvsand har en rundad form för att minimera risken för skavsår och en hög renhetsnivå för att förbättra sandens utseende.
Användningsområden: Infill och dekorativ sand för sport- och rekreationsgräsområden
Frac Silica Sand
Frac kiseldioxidsand används i specialiserade borrtekniker för olja och gas. Frac-sand kännetecknas av en mycket hög renhetsgrad (över 99 % kiseldioxid), vilket är avgörande för att skydda olja och gas från kontaminering. Den har också en specifik rundad form, enhetlig partikelstorlek och krossmotstånd.
Användningsområden: Hydraulisk spräckning, frac sandbrytning
Gjuteri Silica Sand
Metallindustrin använder gjutersand för att skapa formar och kärnor för metallgjutning. Gjuterisand har både grova och fina sandpartiklar för att möjliggöra bra packning. Den har också en hög renhetsgrad, från 95%-99% beroende på vilken typ av metall som gjuts och en låg fukthalt.
Användningsområden: Formtillverkning, kärntillverkning, gjutning utan bakning, gjutning med förlorat vax
Om du gillar vår sida, dela gärna med dina vänner & Facebook
