La sabbia di quarzo è un'importante materia prima minerale industriale con una vasta gamma di utilizzi, tra cui vetro, fonderia, ceramica e materiali refrattari, metallurgia, edilizia, chimica, plastica, gomma, abrasivi e altri settori. Inoltre, la sabbia di quarzo di alta qualità svolge un ruolo importante anche nell'industria elettronica, delle fibre ottiche, del fotovoltaico e in altri settori, così come nell'industria della difesa e militare, aerospaziale e altri campi. Si può dire che i piccoli granelli di sabbia sostengono grandi industrie. (Separatore magnetico ad alto gradiente ad anello verticale)
Al momento, quali tipi di sabbia di quarzo conosci?
01 Sabbia di quarzo di diverse specifiche
Le specifiche comuni della sabbia di quarzo includono: 0,5-1 mm, 1-2 mm, 2-4 mm, 4-8 mm, 8-16 mm, 16-32 mm, 10-20, 20-40, 40-80, 80-120, 100-200, 200 e 325.
Il numero di maglie della sabbia di quarzo si riferisce alla granulometria o alla finezza della sabbia stessa. Generalmente, si riferisce a un setaccio con maglie di 1 pollice x 1 pollice. Il numero di fori che possono attraversare il setaccio è definito come numero di maglie. Maggiore è il numero di maglie della sabbia di quarzo, più fine è la granulometria della sabbia. Minore è il numero di maglie, più grande è la granulometria della sabbia di quarzo.
02 Sabbia di quarzo di diversa qualità
In generale, la sabbia di quarzo può essere definita tale solo se contiene almeno il 98,5% di biossido di silicio, mentre un contenuto inferiore al 98,5% viene generalmente definito silice.
La norma locale della provincia di Anhui DB34/T1056-2009 "Sabbia di quarzo" si applica alla sabbia di quarzo industriale (esclusa la sabbia silicea da fonderia) ottenuta dalla macinazione della pietra di quarzo.
Dopo anni di sviluppo, attualmente la sabbia di quarzo viene spesso suddivisa nell'industria in sabbia di quarzo ordinaria, sabbia di quarzo raffinata, sabbia di quarzo ad alta purezza, sabbia di quarzo fusa e polvere di silice.
Sabbia di quarzo ordinaria
Generalmente, si tratta di un materiale filtrante per il trattamento delle acque, ottenuto da minerale di quarzo naturale dopo frantumazione, lavaggio, essiccazione e vagliatura secondaria; SiO2 ≥ 90-99%, Fe2O3 ≤ 0,06-0,02%. Il materiale filtrante è caratterizzato da assenza di correzione angolare, elevata densità, elevata resistenza meccanica e lunga durata della linea di capacità di trasporto degli inquinanti. È un materiale per il trattamento chimico delle acque. Può essere utilizzato in metallurgia, grafite, carburo di silicio, vetro e prodotti in vetro, smalto, acciaio fuso, soda caustica, chimica, rumore a getto e altri settori.
Sabbia di quarzo raffinata
Sabbia di quarzo naturale di alta qualità, composta da SiO2 ≥ 99-99,5% e Fe2O3 ≤ 0,005%, accuratamente selezionata e lavorata. Il suo scopo principale è la produzione di calcestruzzo e malta resistenti agli acidi, nonché la produzione di vetro, materiali refrattari, ferrosilicio, fondenti metallurgici, ceramiche, materiali abrasivi, sabbia di quarzo per stampaggio, ecc. Talvolta, nel settore, la sabbia di quarzo raffinata viene anche chiamata sabbia di quarzo lavata con acido.
Sabbia di vetro
La sabbia di quarzo ad alta purezza è prodotta a partire da quarzo di alta qualità attraverso una serie di processi. Attualmente, il settore non ha ancora definito uno standard industriale unificato per la sabbia di quarzo ad alta purezza, e la sua definizione non è del tutto chiara. Tuttavia, in generale, si intende per sabbia di quarzo ad alta purezza quella con un contenuto di SiO2 superiore al 99,95%, un contenuto di Fe2O3 inferiore allo 0,0001% e un contenuto di Al2O3 inferiore allo 0,01%. La sabbia di quarzo ad alta purezza è ampiamente utilizzata in sorgenti luminose, comunicazioni in fibra ottica, celle solari, circuiti integrati a semiconduttore, strumenti ottici di precisione, dispositivi medici, settore aerospaziale e altri settori ad alta tecnologia.
Microsilice
La micropolveri di silicio è una polvere di biossido di silicio atossica, inodore e non inquinante, ottenuta da quarzo cristallino, quarzo fuso e altre materie prime attraverso processi di macinazione, selezione di precisione, rimozione delle impurità, sferoidizzazione ad alta temperatura e altri processi. Si tratta di un materiale inorganico non metallico con eccellenti proprietà quali elevata resistenza al calore, elevato isolamento, basso coefficiente di dilatazione lineare e buona conduttività termica.
Sabbia di quarzo fusa
La sabbia di quarzo fuso è costituita da SiO2 amorfo (stato vetroso). Si tratta di una forma di vetro permeabile, la cui struttura atomica è allungata e disordinata. La sua struttura tridimensionale, caratterizzata da reticolazione, migliora la temperatura e riduce il coefficiente di dilatazione termica. La materia prima di silice di alta qualità (SiO2 > 99%) viene fusa in un forno ad arco elettrico o in un forno a resistenza a una temperatura di fusione compresa tra 1695 e 1720 °C. A causa dell'elevata viscosità del SiO2 fuso, pari a 10⁷ Pa·s a 1900 °C, non è possibile ottenerlo per colata. Dopo il raffreddamento, il materiale vetroso viene sottoposto a processi di separazione magnetica, rimozione delle impurità e vagliatura per produrre sabbia di quarzo fuso granulare di diverse specifiche e applicazioni.
La sabbia di quarzo fuso presenta i vantaggi di una buona stabilità termica, elevata purezza, proprietà chimiche stabili, distribuzione uniforme delle particelle e coefficiente di dilatazione termica prossimo allo zero. Può essere utilizzata come riempitivo nell'industria chimica, ad esempio nella produzione di rivestimenti e vernici, ed è anche la principale materia prima per la colata di resina epossidica, materiali di sigillatura elettronica, materiali per fusione, materiali refrattari, vetroceramica e altri settori.
03 Sabbia di quarzo per diversi scopi
Sabbia a basso contenuto di ferro per vetro fotovoltaico (separatore magnetico a tamburo)
Il vetro fotovoltaico viene generalmente utilizzato come pannello di incapsulamento dei moduli fotovoltaici, essendo a diretto contatto con l'ambiente esterno. La sua resistenza agli agenti atmosferici, la robustezza, la trasmittanza luminosa e altri indicatori svolgono un ruolo chiave nella durata e nell'efficienza di generazione di energia a lungo termine dei moduli fotovoltaici. Gli ioni di ferro presenti nella sabbia di quarzo tendono a macchiare. Per garantire l'elevata trasmittanza solare del vetro originale, il contenuto di ferro del vetro fotovoltaico deve essere inferiore a quello del vetro ordinario, e deve essere utilizzata sabbia di quarzo a basso contenuto di ferro, con elevata purezza di silicio e basso contenuto di impurità.
sabbia di quarzo ad elevata purezza per il fotovoltaico
La produzione di energia solare fotovoltaica è diventata la direzione privilegiata per l'utilizzo dell'energia solare e la sabbia di quarzo ad alta purezza riveste un'importanza fondamentale nell'industria fotovoltaica. I dispositivi in quarzo utilizzati nell'industria fotovoltaica includono crogioli in ceramica di quarzo per la produzione di lingotti di silicio, nonché barchette, tubi e supporti per forni in quarzo utilizzati nei processi di diffusione e ossidazione della produzione fotovoltaica e nel processo PECVD. Tra questi, i crogioli in quarzo si dividono in crogioli quadrati per la crescita del silicio policristallino e crogioli rotondi per la crescita del silicio monocristallino. Essi rappresentano i materiali di consumo durante la crescita dei lingotti di silicio e sono i dispositivi in quarzo più richiesti nell'industria fotovoltaica. La principale materia prima per i crogioli in quarzo è la sabbia di quarzo ad alta purezza.
sabbia a piastra
La pietra di quarzo possiede proprietà di resistenza all'usura, ai graffi, al calore, alla corrosione e alla durabilità. Ha una forte plasticità ed è ampiamente utilizzata. È un prodotto di riferimento nella storia dello sviluppo dei materiali da costruzione artificiali. Si è inoltre gradualmente affermata come una delle preferite nel mercato dell'arredamento d'interni ed è molto apprezzata dai consumatori. Generalmente, il 95%~99% di sabbia o polvere di quarzo viene legato e solidificato con resina, pigmenti e altri additivi, quindi la qualità della sabbia o della polvere di quarzo determina in una certa misura le prestazioni delle lastre di pietra di quarzo artificiale.
La polvere di sabbia di quarzo utilizzata nell'industria delle lastre di quarzo si ottiene generalmente da vene di quarzo e minerali di quarzite di alta qualità attraverso processi di frantumazione, vagliatura, separazione magnetica e altri. La qualità delle materie prime influisce direttamente sulla qualità del quarzo. In generale, il quarzo utilizzato per le lastre di pietra di quarzo si divide in polvere di sabbia di quarzo fine (5-100 mesh, utilizzata come aggregato, l'aggregato di solito richiede un contenuto di silicio ≥ 98%) e sabbia di quarzo grossolana (320-2500 mesh, utilizzata per riempimento e rinforzo). Esistono specifici requisiti in termini di durezza, colore, impurità, umidità, bianchezza, ecc.
Sabbia da fonderia
Grazie all'elevata resistenza al fuoco e alla durezza del quarzo, nonché alle sue eccellenti prestazioni tecnologiche che gli consentono di soddisfare diversi requisiti fondamentali della produzione di fusioni, esso può essere utilizzato non solo per la tradizionale formatura in sabbia argillosa, ma anche per processi di formatura e realizzazione di anime più avanzati, come quelli con sabbia resinata e sabbia rivestita. Per questo motivo, la sabbia di quarzo è ampiamente utilizzata nella produzione di fusioni.
sabbia lavata con acquaSi tratta della sabbia grezza per la fusione, ottenuta dopo che la sabbia silicea naturale è stata lavata e selezionata.
Sabbia strofinata: un tipo di sabbia grezza per la fusione. La sabbia silicea naturale è stata spazzolata, lavata, selezionata e asciugata, e il contenuto di fango è inferiore allo 0,5%.
Sabbia asciuttaLa sabbia asciutta con un contenuto d'acqua inferiore e meno impurità viene prodotta utilizzando acqua pulita proveniente da falde acquifere profonde, dopo tre processi di deslimatura e sei di lavaggio, e infine essiccata a 300 ℃ – 450 ℃. Viene utilizzata principalmente per la produzione di sabbia rivestita di alta qualità, nonché nei settori chimico, dei rivestimenti, della macinazione, dell'elettronica e in altri ambiti.
Sabbia rivestita: uno strato di pellicola di resina fenolica viene applicato sulla superficie della sabbia di scarto.
La sabbia silicea utilizzata per la fusione ha una purezza del 97,5%~99,6% (più o meno 0,5%), con un contenuto di Fe2O3 <1%. La sabbia è liscia e pulita, con un contenuto di limo <0,2~0,3%, un coefficiente angolare <1,35~1,47 e un contenuto di acqua <6%.
Sabbia di quarzo per altri usi
Settore ceramico: la sabbia di quarzo utilizzata nella produzione di ceramiche ha un contenuto di SiO2 superiore al 90%, Fe2O3 ∈ 0,06~0,02% e una resistenza al fuoco che raggiunge i 1750 ℃. La granulometria è compresa tra 1 e 0,005 mm.
Materiali refrattari: SiO2 ≥ 97,5%, Al2O3 ∈ 0,7~0,3%, Fe2O3 ∈ 0,4~0,1%, H2O ≤ 0,5%, densità apparente 1,9~2,1 g/m3, densità apparente del rivestimento 1,75~1,8 g/m3, dimensione delle particelle 5,1~0,021 mm.
Settore metallurgico:
① Sabbia abrasiva: la sabbia ha una buona rotondità, senza spigoli né angoli, la granulometria è di 0,8~1,5 mm, SiO2 > 98%, Al2O3 < 0,72%, Fe2O3 < 0,18%.
② Sabbiatura: l'industria chimica utilizza spesso la sabbiatura per rimuovere la ruggine. SiO2 > 99,6%, Al2O3 < 0,18%, Fe2O3 < 0,02%, granulometria 50~70 mesh, forma sferica delle particelle, durezza Mohs 7.
Campo di applicazione degli abrasivi: i requisiti di qualità della sabbia di quarzo utilizzata come abrasivo sono SiO2 > 98%, Al2O3 < 0,94%, Fe2O3 < 0,24%, CaO < 0,26% e granulometria di 0,5~0,8 mm.
Data di pubblicazione: 4 febbraio 2023