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岳陽(yáng)市洞庭濾料砂石有限公司 DONGTING LAKE IN YUEYANG CITY, SAND FILTER LTD.

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技術(shù)園地

石英砂的概述

石英砂是一種非金屬礦物質(zhì)，是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2，石英砂的顏色為乳白色、或無(wú)色半透明狀，硬度7，石英砂是重要的工業(yè)礦物原料，非化學(xué)危險(xiǎn)品，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。

基本信息

  英文：quartz sand 指含二氧化硅較多的河砂、海砂、風(fēng)化砂等。 除主要成分二氧化硅外，還含有氧化鐵、粘土、云母和有機(jī)雜質(zhì)。
  主要用作玻璃工業(yè)和陶瓷工業(yè)的原料，廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)的助熔劑、耐火材料、化工、精密鑄造及電子等行業(yè)。
  細(xì)石英砂可用作研磨玻璃等的磨料。

理化性質(zhì)
  石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2 ，石英砂的顏色為乳白色、或無(wú)色半透明狀，硬度7，性脆無(wú)解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，密度為2.65，堆積密度（1-20目為1.6），20-200目為1.5，其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點(diǎn)1750℃。
  石英砂的主要規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)：
  
名稱 規(guī)格 （目） 耐火度 大于（℃ 均勻度（%） SiO2含量 不小于（%） Fe2O3含量不大于（%） 含粉量小于（%）
精砂 4-6 1750 90 99.5 0.02 0.2
精砂 6-10 1750 90 99.5 0.02 0.2
精砂 10-20 1750 90 99.5 0.03 0.2
精砂 20-40 1750 90 98.9 0.03 0.2
精砂 40-70 1750 90 98.8 0.04 0.3
精砂 70-140 1750 90 98.9 0.04 0.3
精砂 100-200 1750 90 98.5 0.04 0.3
精砂 270 1750 90 98.9 0.04 0.3
精砂 325 1750 90 98.7 0.04 0.3
應(yīng)用領(lǐng)域
  石英砂所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位，特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性，在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
  石英砂是重要的工業(yè)礦物原料，非化學(xué)危險(xiǎn)品，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶煉硅鐵、冶金熔劑、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、

高純石英砂
磨料等工業(yè)。 可汽運(yùn)，火車運(yùn)輸，水運(yùn)。工業(yè)生產(chǎn)一般為50KG或25KG包裝及出口噸袋包裝。常用規(guī)格：0.5-1.0mm 0.6-1.2mm 1-2mm 2-4mm 4-8mm 8-16mm 16-32mm.（mm為毫米單位）。
  一、玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導(dǎo)電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料。
  二、陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料。
  三、冶金：硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑
  四、建筑：混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗(yàn)材料（即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂）等
  五、化工：硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無(wú)定形二氧化硅微粉
  六、機(jī)械：鑄造型砂的主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等）
  七、電子：高純度金屬硅、通訊用光纖等
  八、橡膠、塑料：填料（可提高耐磨性）
  九、涂料：填料（可提高涂料的耐酸性）
  十、航空、航天：其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。
主要分類
  石英有較高的耐火性能，工業(yè)上將石英砂常分為：普通石英砂，精制石英砂，高純石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。
普通石英砂
  普通石英砂，即SiO2≥90—99% Fe2O3≤0.06—0.02%，耐火度1750℃，外觀部分大顆粒，表面有黃皮包囊。粒度范圍5—220目，可按用戶要求粒度生產(chǎn)。主要用途：冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，鑄鋼，水過(guò)濾，泡花堿，化工，噴吵等行業(yè)。
精制石英砂
  又稱酸洗石英砂，SiO2≥99—99.5% Fe2O3≤0.005%，采用優(yōu)質(zhì)天然石英砂，經(jīng)過(guò)精心挑選，精細(xì)

精致石英砂
加工而成。粒度范圍1—0.5mm、0.5—0.1mm、0.1—0.01mm、0.01—0.005mm，可按用戶要求加工。用途：制造玻璃，耐火材料，冶煉硅鐵，冶金熔劑，陶瓷，研磨材料，鑄造造型石英砂等方面，在建筑中利用其有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕能力，制取耐酸混凝土及耐酸砂漿。
  精制石英砂SiO2≥99—99.5% Fe2O3≤0.02—0.015%，精選優(yōu)質(zhì)礦石進(jìn)行復(fù)雜加工而成。粒度范圍用5—480目，可按用戶要求生產(chǎn)，外觀白色或結(jié)晶狀。主要用途：高級(jí)玻璃，玻璃制品，耐火材料，熔煉石類，精密鑄造，砂輪磨材等。（mm為亳米）
高純石英砂
  

高純石英砂
SiO2≥99.5—99.9% Fe2O3≤0.001%，采用優(yōu)質(zhì)天然石英石，經(jīng)過(guò)精心挑選，精細(xì)加工而成。粒度范圍1—0.5mm、0.5—0.1mm、0.1—0.01mm、0.01—0.005mm，可按用戶要求加工。用途：制造玻璃，耐火材料，冶煉硅鐵，冶金熔劑，陶瓷，研磨材料，鑄造造型石英砂等方面，在建筑中利用其有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕能力，制取耐酸混凝土及耐酸砂漿。（mm為亳米）
熔融石英砂
  化學(xué)成份：SiO2 99.9-99.95% Fe2O3 5PPM-25PPM max Li2O 1-2PPM max Al2O3 20-30PPM max
  K2O 20-25PPM max Na2O 10-20PPM max （PPM為百萬(wàn)分之一單位）

熔融石英砂
物理性能：
  外觀為無(wú)色透明塊狀，顆粒或白色粉末。
  相對(duì)比重：2.21 ；
  莫氏硬度：7.0 ；
  PH值：6.0 ；
硅微粉
  硅微粉：外觀為灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。硅微粉的化學(xué)成份見(jiàn)下表：
  
項(xiàng)目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO NaO PH
平均值 75～96% 1.0±0.2% 0.9±0.3% 0.7±0.1% 0.3±0.1% 1.3±0.2% 中性
主要原料
  石英石在常溫下是一種穩(wěn)定的礦物，不溶于水和硫酸、鹽酸、硝酸中。硬度7，比重約2.65，熔點(diǎn)1713℃。光澤呈玻璃狀，有時(shí)呈脂肪狀。質(zhì)地純粹者為無(wú)色；含雜質(zhì)者有紅、黃、藍(lán)、黑、褐、紫、綠色；透明至不透明，性脆。斷口呈殼狀或參差狀。晶體呈六方柱狀，柱面具橫紋。有左晶和右晶的區(qū)別。

石英石
雙晶很普遍。通常呈晶簇或粒狀、塊狀集合體。石英有透過(guò)超紫外線的能力，不導(dǎo)電。石英在均勻地加熱或冷卻中發(fā)生均質(zhì)性的變形，在轉(zhuǎn)變到另一多形變體前仍保持著自己的對(duì)稱性。石英晶體具有雙折射及旋轉(zhuǎn)偏光面的光學(xué)性能，具有壓電效應(yīng)。石英片的振蕩頻率有高度的穩(wěn)定性，利用石英片的振蕩能輻射出超聲波。石英是非可塑性原料，其與粘土在高溫中生成的莫來(lái)石晶體賦予瓷器較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，并能增加坯體的半透明性，是配制白釉的良好原料。
  民國(guó)時(shí)期多采用景市三寶蓬所產(chǎn)石英，新中國(guó)成立后大多采用星子、都昌、修水等地的石英，尤其是2000年以后，用量劇增。釉料中用量為10%—30%，使用前應(yīng)洗凈揀選，除去污物雜質(zhì)，放在窯內(nèi)高溫煅燒，便于粉碎。
  無(wú)色、透明的石英的變種，希臘人稱為“Krystallos”，意思是“潔白的冰”，他們確信石英是耐久而堅(jiān)固的冰。中國(guó)古代人認(rèn)為嘴里含上冷的水晶能夠止渴。
  石英是地球表面分布最廣的礦物之一，它的用途也相當(dāng)廣泛。遠(yuǎn)在石器時(shí)代，人們用它制作石斧、石箭等簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工具，以獵取食物和抗擊敵人。石英鐘、電子設(shè)備中把壓電石英片用作標(biāo)準(zhǔn)頻率；熔融后制成的玻璃，可用于制作光學(xué)儀器、眼鏡、玻璃管和其它產(chǎn)品；還可以做精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等工業(yè)原料。
  

石英砂濾料
石英晶體內(nèi)含有細(xì)小的氣泡或液體充填裂隙時(shí)，會(huì)通過(guò)干涉光產(chǎn)生彩虹，能制成精美的首飾。拿破侖的妻子約瑟芬皇后（Empress Josephine）擁有一個(gè)令人眼花繚亂的寶石藏品，就是彩虹石英制成的首飾。
  石英礦通常分為石英、鱗石英、白矽石三大類。基本上由石英粒組成的未膠結(jié)的碎巖石稱為石英砂。石英包括三方晶系的低溫石英（α—石英）和六方晶系的高溫石英（β—石英），一般所稱石英均指低溫石英。石英作為工業(yè)原料，依其質(zhì)量和用途分為 壓電石英、光學(xué)石英、熔煉石英和琢磨石英四大類。
  從全國(guó)范圍來(lái)講，江蘇新沂，連云港，安徽鳳陽(yáng)，河南洛陽(yáng)是石英原料的主產(chǎn)區(qū)，占據(jù)全國(guó)的80%市場(chǎng)。其原料已純度高，產(chǎn)量大聞名全國(guó)。
市場(chǎng)需求
  石英石可制造玻璃，耐火材料，冶煉硅鐵，冶金熔劑，陶瓷，研磨材料，鑄造，石英石在建筑中利用其有很強(qiáng)的抗酸性介質(zhì)浸蝕能力，用來(lái)制取耐酸混凝土及耐酸砂漿。二氧化硅作為硅原料的核心原料在硅原料的生產(chǎn)與供應(yīng)中起著不可替代的重要基礎(chǔ)作用。它所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué) 光學(xué)特性，使得其在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，如，IT行業(yè)的核心技術(shù)產(chǎn)品--計(jì)算機(jī)芯片，光導(dǎo)纖維，電子產(chǎn)業(yè)的諧振器，新型電光源，高絕緣的封接材料，航空航天儀器，軍工技術(shù)產(chǎn)品，特種光學(xué)玻璃，化學(xué)分析儀器等等，都離不開(kāi)這些基礎(chǔ)原料。結(jié)晶和形狀美麗的石英石可作眼鏡及貴重的工藝品，利用石英晶體的壓電性，可制作無(wú)電線工業(yè)中的頻率穩(wěn)定器，石英濾波器?？芍谱鞲?/span>

石英砂生產(chǎn)線
種透鏡、反射器、光譜管、導(dǎo)光管和光學(xué)儀器中的棱鏡、偏光鏡等。目前已廣泛應(yīng)用水熱溫差法制作人造石英晶體用于制造壓電元件。在化學(xué)工業(yè)中，石英可用于耐酸耐溫儀器和器皿；在電器工業(yè)上，常采用石英作優(yōu)良的絕緣材料；石英石也是玻璃、搪瓷和耐火磚制造工業(yè)中的優(yōu)良原料；熔煉石英的杰出性能也使其廣泛地應(yīng)用于冶金、食品、制藥及造紙工業(yè)中。出口的石英石（砂）大都用于冶金及耐火材料工業(yè)中。
  石英管、灰色石英管、黑色石英管、藍(lán)色石英管等，還生產(chǎn)濾紫外石英管、透明石英管、石英棒等石英制品。
提純方法
  工業(yè)上的石英砂原料品位越來(lái)越低，為滿足工業(yè)上的需求，可以通過(guò)選礦工藝提高其品位。主要有以下一些提純方法：
  1、擦洗脫泥。
  擦洗是指借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來(lái)除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級(jí)作業(yè)達(dá)到進(jìn)一步提純石英砂的效果。目前主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗。影響擦洗效果的主要因素為擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及配置形式；次要因素為擦洗時(shí)間、擦洗濃度（擦洗濃度一般以50%—60%為宜）。
  2、磁選。
  磁選主要用于除去石英砂中的磁性礦物，如可以通過(guò)強(qiáng)磁性機(jī)除去赤鐵礦、褐鐵礦、黑云母等弱磁性礦物，而強(qiáng)磁性礦物如磁鐵礦則可以通過(guò)弱磁選機(jī)除去。
  3、浮選。
  浮選用于除去石英砂中的長(zhǎng)石、云母等一些磁選無(wú)法除去的雜質(zhì)，進(jìn)一步提高其純度。
  4、酸浸。
  酸浸是利用石英不溶于酸（HF酸除外），而其它雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石英的進(jìn)一步提純。
  5、微生物浸出。
  是指利用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵，這是新近發(fā)展起來(lái)的一種除鐵技術(shù)。