การใช้ไมโครซิลิกาฟูมที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

ไมโครซิลิกาฟูมคือฝุ่นที่เกิดจากก๊าซ Si และ SiO ที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตโลหะผสมเฟอร์โรซิลิกอนและโลหะซิลิกอนในเตาอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำ ซึ่งถูกออกซิไดซ์กับอากาศในปล่องควันและควบแน่นอย่างรวดเร็ว หรือที่เรียกว่าซิลิกาฟูม (หรือซิลิกาควบแน่น ควัน). ด้วยการเสริมความแข็งแกร่งของการปกป้องสิ่งแวดล้อม ควันไมโครซิลิกอนที่ผลิตได้จึงเพิ่มขึ้นทุกปี หากปล่อยหรือทิ้งโดยตรงจะทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและสิ้นเปลืองทรัพยากร ดังนั้น วิธีการหาทรัพยากรและใช้ประโยชน์จากควันไมโครซิลิกอนจำนวนมหาศาลเหล่านี้จึงกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนสำหรับองค์กรถลุงแร่เฟอร์โรซิลิกอน ปัญหา.

ไมโครซิลิกาฟูมเป็นผลพลอยได้จากการถลุงแร่เฟอร์โรซิลิคอนและโลหะซิลิกอน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเม็ดโลหะ, คอนกรีตพิเศษ, ซีเมนต์พิเศษ, วัสดุทนไฟ, ผลิตภัณฑ์เคมีและสาขาอื่น ๆ เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมและมีมนต์ขลัง

1. ลักษณะของซิลิกาฟูม

องค์ประกอบทางเคมีหลักของไมโครซิลิกาฟูมคือ SiO2 ซึ่ง SiO2 ส่วนใหญ่มีอยู่ในเฟสที่ไม่เป็นผลึก (หรือ SiO2 แบบอสัณฐาน) โดยมีเนื้อหา ≥80% ส่วนประกอบที่ไม่บริสุทธิ์น้อย พื้นที่ผิวจำเพาะ 20-28㎡/ g และขนาดอนุภาคน้อยกว่า 10μm คิดเป็นมากกว่า 80% มีฤทธิ์ทางเคมีสูง ทำปฏิกิริยากับด่างได้ง่าย และมีลักษณะน้ำหนักเบา หักเหสูง และมีฤทธิ์แรง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง วัสดุทนไฟ โลหะ เซรามิกส์ อุตสาหกรรมเคมี และสาขาอื่นๆ

2. อันตรายจากซิลิกาฟูม

ฝุ่นไมโครซิลิกาเป็นอนุภาคละเอียด น้ำหนักเบา และลอยตัวได้ง่ายเมื่อสูดดม หากระบายออกโดยตรงจะทำให้ฝุ่นจับตัวได้ยาก
ลอยอยู่ในอากาศส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมโดยรอบอย่างร้ายแรง อนุภาคฝุ่นไมโครซิลิกาสามารถเข้าสู่ปอดได้โดยตรงหลังจากถูกสูดดมโดยร่างกายมนุษย์ ซึ่งก่อให้เกิดมะเร็งปอดและโรคฝุ่นอื่นๆ

3. การใช้ไมโครซิลิกาฟูมที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งเกรดของ SiO2 ในซิลิกาฟูมสูงเท่าใด มูลค่าเพิ่มก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

(1) ใช้ในอุตสาหกรรมคอนกรีต

คอนกรีตที่ผสมซิลิก้าฟูมมีลักษณะของความแข็งแรงสูง ยึดเกาะได้ดี และสามารถเพิ่มความหนาของแม่พิมพ์ได้ ในโครงการอนุรักษ์น้ำและไฟฟ้าพลังน้ำ เช่น สะพานช่วงยาวและแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง คอนกรีตเจือไมโครซิลิกาฟูมสามารถปรับปรุงการป้องกันการซึม ความต้านทานการกัดกร่อน และความต้านทานการขัดถู ในกระบวนการก่อสร้างถนน ไมโครซิลิกาฟูมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงในช่วงแรกและความต้านทานการสึกหรอของคอนกรีตได้อย่างมาก

(2) เป็นส่วนผสมของซีเมนต์

ไมโครซิลิกาฟูมถูกใช้เป็นวัสดุผสมสำหรับการผลิตซีเมนต์ชนิดพิเศษ ซีเมนต์พิเศษที่ผสมกับซิลิกาฟูมสามารถทำให้เป็นคอนกรีตที่มีความหนาแน่นซึ่งมีความแข็งแรง 2~3 เท่าของคอนกรีตทั่วไป มีความทนทานต่อการสึกหรอ ต้านทานการกัดกร่อน ซึมผ่านไม่ได้ เป็นฉนวน ต้านทานน้ำค้างแข็ง และต้านทานคลอไรด์ไอออนได้ดี ประสิทธิภาพการบล็อก ฯลฯ

(3) ใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ

ฝุ่นไมโครซิลิกามีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น การหักเหแสงสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวัสดุทนไฟ ส่วนใหญ่จะใช้ในการเตรียมเซรามิกที่อุณหภูมิสูง วัสดุทัพพี วัสดุที่ทนต่อการสึกหรอที่อุณหภูมิสูง อิฐระบายอากาศ และวัสดุหล่อแบบทนไฟ

(4) เม็ดโลหะ

ในอุตสาหกรรมโลหการ องค์กรส่วนใหญ่ใช้ไมโครซิลิคอนฟูมเป็นวัสดุส่งคืน การใช้เม็ดผสมซิลิกาและไมโครซิลิกาฟูมเป็นวัตถุดิบในการลดเตาไฟฟ้าและการถลุงซิลิกอนสามารถบรรลุอัตราการฟื้นตัวของซิลิกอนตามปกติและการใช้พลังงานคงที่ต่อผลิตภัณฑ์หนึ่งหน่วย ทำให้ซิลิกาฟูมเปียกน้ำแล้วปั้นเม็ดให้เป็นเม็ดขนาดประมาณ 4 ซม. ซึ่งสามารถลดขนาดและหลอมในเตาไฟฟ้าได้โดยตรงโดยไม่ต้องย่างหรือทำให้แห้ง เม็ดยังสามารถเผาที่อุณหภูมิสูง ไม่มีปัญหาเช่นการระเบิดในระหว่างกระบวนการเผา และแร่เผาผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงสูง

(5) การเตรียมนาโนซิลิกา (nano-SiO2)

(6) การเตรียมโลหะซิลิกอน

(7) การเตรียมตัวดูดซับประสิทธิภาพสูง

(8) การเตรียมวัสดุเจล

เนื่องจากไมโครซิลิกาฟูมสามารถเผาที่อุณหภูมิสูงหรือละลายด้วยด่างเพื่อเตรียมแก้วน้ำได้ ไม่ว่าจะใช้ไมโครซิลิกาฟูมหรือแก้วน้ำเป็นแหล่งซิลิกอนในการเตรียมซิลิกาแอโรเจล การใช้ไมโครซิลิกาที่มีมูลค่าเพิ่มสูง สามารถรับรู้ควันได้ ซิลิกาแอโรเจลที่เตรียมจากซิลิกอนฟูมมีความพรุนสูง มีความแข็งแรงสูง ความหนาแน่นต่ำ มีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนความร้อนที่ดี และไม่เป็นพิษ คาดว่าจะใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การก่อสร้าง การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ