فرآوری و کاربرد پودر کوارتز

کوارتز استخراج شده از معدن فرآوری می شود و محصول با ظرافت کمتر از مش 120 به ماسه کوارتز تبدیل می شود و محصول با ظرافت بیش از 120 مش پودر کوارتز نامیده می شود. برای بدست آوردن پودر کوارتز فوق ریز با خلوص بالا که کوارتز پودری نامیده می شود که با کوارتز رگه ای و کوارتزیت متفاوت است، نیازی به آسیاب مکانیکی ندارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی کوارتز پودری

• مورفولوژی ذرات و ترکیب اندازه ذرات

شکل ذرات کوارتز پودری: شکل چند وجهی شش ضلعی تقریباً هم محور. به دلیل تأثیر هوازدگی و شستشو، گودال های انحلال در درجات مختلف بر روی سطح ذرات تشکیل می شود. غیرفعال شدن خوردگی باعث می شود که ذرات دارای ویژگی کروییت بالا (سه محور تقریباً برابر هستند) و گردی کم (با لبه) باشند که به آنها ذرات “شبه کروی” می گویند.

توزیع اندازه ذرات کوارتز پودری نسبتاً باریک است. اندازه ذرات اصلی محصولات مش 400 در محدوده 5-20μm توزیع می شود، محتوای آن بیشتر از 70٪ است، اندازه ذرات متوسط ​​حدود 14μm است و اندازه ذرات طبیعی است.

• ترکیب معدنی و ترکیب شیمیایی

ترکیب کوارتز پودری: کوارتز میکروکریستالی، مقدار بسیار کمی ناخالصی مانند کائولن، میکا و بقایای گیاهی.
ترکیب شیمیایی پودر کوارتز: SiO₂، Fe₂O₃، Al₂O₃، CaO، MgO، K₂O، Na₂O، TiO₂ و غیره؛ نتایج تجزیه و تحلیل طیفی نشان می دهد که کوارتز پودری حاوی مس، منگنز و عناصر سمی نیست و سایر عناصر کمیاب نزدیک یا کمتر از حد تشخیص هستند.

• خواص فیزیکوشیمیایی

کوارتز پودر: سفید، پودر سفید روشن، بایدو 50٪ ~ 75٪، روشنایی 60٪ ~ 80٪ است. پودر خشک دارای پراکندگی خوب، بدون تجمع است و دست خوب و صاف است. چگالی: 2.55~2.65g/cm3، چگالی ظاهری 1.96g/ml، حجم رسوب 0.6~0.9mg/g، سختی Mohs 7، ضریب شکست 1.544.
مقدار PH 6.3 است، نقطه ایزوالکتریک مقدار PH 2 ~ 3.7 است، و سطح در محلول مقدار PH> 3.7 بار منفی دارد. دمای پایداری حرارتی کوارتز پودری 573 درجه سانتیگراد، نقطه ذوب 1730 درجه سانتیگراد است و دارای عایق الکتریکی و خواص شیمیایی عالی است. بی اثر بودن و مقاومت در برابر خوردگی اسیدی خوب.

مکانیسم کانی سازی کوارتز ریز

• مشخصات زمین شناسی کانسار

دارای ویژگی های نهشته های رسوبی و نهشته های هوازده است. بدنه سنگ از نظر شکلی شبیه به ذخایر ناتوان شده است. بدنه سنگ ساده “کلاهی شکل”، لایه ای، لایه ای یا تسمه مانند است.

• شرایط زمین شناسی کانی سازی

بیشتر نهشته ها در لایه های دونین پالئوزوئیک فوقانی، کربونیفر و پرمین وجود دارند. تولید سنگ معدن کوارتز ریز به تنظیم تشکیل سنگ کربناته و همچنین سیلتستون و کوارتزیت آهکی بالا مربوط می شود. کوارتز ریز یک رسوب از نوع پوسته هوازدگی است که توسط پله های هوازدگی سنگ مادر ایجاد می شود.

خصوصیات و اصلاح کوارتز پودری

سطح کانی به دلیل پیوندهای آویزان دارای گروه‌های عملکردی واکنش‌دهنده سطحی است که به آنها «محل‌های سطحی» می‌گویند.

اثر مشترک آب معدنی: رشد و انحلال کریستال سطحی، بارش سطحی و واکنش سطحی. واکنش‌های سطحی مواد معدنی: واکنش‌های جذب سطحی، اکسیداسیون- احیا و واکنش‌های کاتالیزوری خارج از محل. این واکنش‌های سطحی عمدتاً با واکنش‌پذیری سطح معدنی و خواص مختلف محیط آبی تعیین می‌شوند. واکنش‌پذیری سطحی کانی‌ها معمولاً به ویژگی‌های سطحی مانند ترکیب مواد معدنی، ساختار سطح و میکروتوپوگرافی مربوط می‌شود.

اصلاح کوارتز پودری: تغییر سازگاری پرکننده با پلیمرهای آلی، کاهش ویسکوزیته سیستم مخلوط پرکننده-پلیمر، افزایش فیلر، بهبود نفوذ و پراکندگی پرکننده در پلیمر، حذف نقاط آسیب شیمیایی و مکانیکی، بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی محصول

روش اصلاح کوارتز پودری: روش خشک و روش مرطوب. فرآیند مرطوب پیچیده، هزینه بالا و صنعتی کمتر است. فرآیند اصلاح: کوارتز پودری → پیش گرم کردن و هم زدن → (آماده سازی کمک اصلاح →) کمک اصلاح → گرم کردن و خشک کردن → (آماده سازی عامل جفت کننده →) عامل جفت کننده سیلان → اصلاح سطح → غربالگری و دانه بندی → اصلاح کوارتز صورتی

فرآوری و کاربرد پودر کوارتز

کوارتز پودر طبیعی به طور کلی دارای خلوص بالا و ناخالصی های کمی است و می تواند بدون آسیاب استفاده شود. اغلب به عنوان یک ماده سیلیسی پودری طبیعی استفاده می شود و به طور گسترده در عایق های الکتریکی، ضد آب و مقاوم در برابر خوردگی، ریخته گری سرمایه گذاری دقیق و مصالح ساختمانی جدید استفاده می شود. کوارتز پودری همچنین به عنوان رایج ترین پرکننده معدنی برای رزین های اپوکسی در لاستیک، پلاستیک و رنگدانه های گسترش دهنده رنگ استفاده می شود.

کوارتز پودری را می توان در صنایع ساینده، صنعت شیشه، صنعت سرامیک، صنعت ساخت رنگ، صنعت لاستیک و پلاستیک، صنعت پوشش، مواد نسوز، مواد عایق سیلیکات کلسیم میکرو متخلخل و غیره استفاده کرد.

در صنعت ساینده، ساینده سیلیس طبیعی یکی از مواد ساینده ضروری در ماشینکاری قطعات دقیق در صنعت ماشین‌آلات است. به طور گسترده ای برای سنباده زدن و مات کردن و سنگ زنی مستقیم قطعات مختلف مکانیکی با سطح بالا استفاده می شود.

در صنعت شیشه، شیشه مسطح معمولی به محتوای SiO₂ بیش از 96 درصد نیاز دارد. محتوای SiO₂ کوارتز پودری پس از درجه‌بندی لایه‌برداری می‌تواند به 98 درصد برسد. برای تولید شیشه تخت فقط با الک کردن و حذف پودر ریزدانه می توان از آن استفاده کرد.

در صنعت سرامیک، صنعت رنگ و داروسازی، صنعت لاستیک و پلاستیک، محصولات کوارتز پودری را می توان به طور مستقیم پس از پردازش و طبقه بندی بهره برداری استفاده کرد. کوارتز پودری که برای سرامیک های معمولی استفاده می شود باید بالای 98.5٪ باشد و پودر کوارتز پس از شستشو تقریباً می تواند این نیازها را برآورده کند. برخی از محصولاتی که از کوارتز پودری به عنوان مواد اولیه استفاده می کنند از نظر عملکرد نسبت به محصولات ساخته شده از کوارتز رگه ای به عنوان مواد اولیه برتری دارند. این می تواند استحکام و عایق بودن سرامیک ها و همچنین دوام و صافی رنگ را بهبود بخشد. همچنین می تواند محصولات لاستیکی و پلاستیکی مصنوعی را با مقاومت اسیدی و قلیایی بالا بسازد.

در زمینه پوشش ها نیز کاربردهایی مانند استفاده از کوارتز پودری اصلاح شده در پوشش های ضد رادون برای جایگزینی کلسیم سنگین مورد استفاده در پوشش های سنتی ضد رادون، کاهش هزینه های تولید پوشش و افزایش ارزش افزوده صنعتی کوارتز پودری وجود دارد.

فرآیند تهیه پوشش ضد رادون

کوارتز پودری عمدتاً در مواد نسوز برای تولید آجرهای سیلیسی با چگالی بالا و گل نسوز تنظیم شده استفاده می شود. سنگ معدن خام کوارتز پودری دارای ویژگی های توزیع اندازه ذرات گسترده و محتوای سیلیکون کم و آلومینا کم است. این یک ماده خام ایده آل برای آجرهای سیلیسی با چگالی بالا است. نقطه نرم شدن تا 170 درجه سانتی گراد است که برای کوره های شیشه ای با دمای ذوب بالاتر مناسب است. خاک نسوز سیلیسی تهیه شده با کوارتز پودری دارای استحکام حرارتی بالایی است، می تواند عملکرد سنگ تراشی آجرهای سیلیسی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد، عمر مفید بدنه کوره را افزایش داده و هزینه سنگ تراشی را کاهش دهد.

ریخته گری دقیق را ریخته گری سرمایه گذاری نیز می گویند. کوارتز پودری عمدتاً به عنوان پرکننده برای پوشش های سرمایه گذاری استفاده می شود. پوشش های سرمایه گذاری از سیلیکات سدیم، سورفکتانت ها، آب و کوارتز پودری تهیه می شود. کوارتز پودری عمدتاً به عنوان ماده نسوز در پوشش های سرمایه گذاری استفاده می شود و براقیت سطح ریخته گری را بهبود می بخشد. بنابراین کیفیت کوارتز پودری به طور مستقیم بر کیفیت سطح ریخته گری و بازده ریخته گری تاثیر می گذارد.

مواد عایق سیلیکات کلسیم میکرو متخلخل عمدتاً توسط واکنش ژل هیدروترمال مواد خام سیلیسی و دوغاب آهک سنتز می شوند. دارای چگالی ظاهری سبک، رسانایی حرارتی کم، دمای عملیاتی بالا، تلفات حرارتی کم … به طور گسترده در برق، نفت، خاک شیمیایی، صنایع سبک، ساخت و ساز و متالورژی و سایر زمینه ها استفاده می شود. مواد خام معمولی دارای محتوای SiO₂ کم، اثر عایق حرارتی ضعیف و هزینه بالای کوارتز ورید هستند. کوارتز پودری یک ماده خام ایده آل برای سنتز سیلیکات کلسیم میکرو متخلخل است.

منبع مقاله: شبکه پودر چین