石英的主要成分是SiO2,是玻璃、電子及電器、光纖半導體、水處理、機械鑄造、人造石英石、日用陶瓷、冶金、超硬材料、化工、水泥、功能填料、石油鉆井等近百種工業產品的重要原料。但不同行業對石英產品的質量要求亦有所不同。
隨著時間的推進,石英行業也正在發生著諸多變化。根據這些變化我們特地對之前石英九大應用領域的資料進行了重新整理和充實,附上各個領域對石英成分和質量的明確要求,分享出來,以期幫助大家對石英產品及其市場需求有更深一步的了解。
1.玻璃工業
石英是玻璃工業的主要原料,其對石英的質量要求主要體現在化學成分、穩定性、粒度組成三個方面。
▼平板玻璃用石英砂的化學成分及粒度組成要求
▼超白玻璃用石英砂的化學成分及粒度組成
▼器皿玻璃用石英砂的質量要求
▼石英玻璃用石英砂的雜質元素及粒度組成要求
▼連熔透明石英玻璃管用石英砂的質量要求
2.電子及電器行業
在電子及電器工業中,石英粉(硅微粉)是環氧樹脂澆注料、灌封料、塑封料、包封料、工程塑料、涂料、硅橡膠以及電焊條保護涂層等重要的功能性填料。目前,國際上球形硅微粉在EMC中的最高填充率已達90%以上。
▼電子及電器工業用硅微粉的理化指標
▼電子及電器工業用球形硅微粉物理、化學性能指標要求
3.高端石英材料領域
高純石英砂由是制作高純石英管、石英棒、石英碇、石英板、石英坩堝等高端石英產品的重要原料,光通訊、半導體、特種材料等應用領域通常要求純度99.998%以上,雜質含量在22ppm以下,單類堿金屬(鉀、鈉、鋰)含量小于1ppm的高純石英砂。
▼光伏用高純石英砂質量指標要求
▼美國尤尼明ITOA系列產品指標
4.水處理工業
石英砂是使用最早,也是應用較廣泛的廢水處理濾料。石英砂濾料的粒徑和厚度對過濾性能的好壞有著至關重要的作用。
▼水處理工業用石英砂濾料質量要求
5.機械鑄造
在鑄造生產中,硅砂(石英砂)是應用最廣、用量最大的鑄造用砂。按其開采和加工方法的不同,分為水洗砂、擦洗砂、精選砂等天然硅砂和人工硅砂。
▼鑄造用硅砂的技術要求
6.人造石英石板材
人造石英石是由骨料90%以上的天然石英砂(粉)和10%左右的色料、樹脂和其它調節粘接、固化等的添加劑組成,其對石英原料的要求并沒有統一標準,可以說只要是石英礦都可以做人造石英石的原料,如脈礦石英、砂(巖)礦石英、風化(粉)石英等,目前市場上以脈石英為主。
▼人造石英石用石英砂的一般要求
7.日用陶瓷
石英作為陶瓷的原料,具有非可塑性。石英在高溫下轉變成莫來石晶體使得瓷器具有較高的機械強度和化學穩定性。石英能增加坯體的半透明性,是配制白釉的良好原料。
日用陶瓷用石英按原礦的產狀分為塊石英(含加工后的石英粉)和石英砂(含粉石英)。塊石英應為白色或乳白色,透明或半透明,無嚴重鐵質污染。石英砂應為白色、灰白色或黃白色,無明顯云母和其他雜質。
▼日用陶瓷用石英技術要求
8.冶金工業
在冶金工業中,石英可用于制造耐火材料(硅磚)、冶煉硅質合金(硅鐵、硅錳、硅鉻)或作熔劑,二氧化硅含量較高的可作為工業硅的生產原料。
▼耐火材料用硅石的理化指標
▼工業硅用硅石的理化指標
▼鐵合金用硅石的理化指標
9.超硬材料
目前我國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種。黑碳化硅是以石英砂,石油焦和優質硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。綠碳化硅是以石油焦和優質硅石為主要原料,添加食鹽作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。
▼綠碳化硅(a)及黑碳化硅(b)用石英砂技術要求
10.化工行業
在化學用品加工領域,石英砂是生產硅酸鉀、硅酸鈉和各種形態二氧化硅的主要原料。例如,生產硅酸鈉對石英砂要求純度較高,至少達到容器玻璃級石英砂標準,比如鐵(Fe2O3)小于0.03%,重礦物含量應小于5×10-6,不過其對Al2O3和CaO要求比較高,其含量均要小于0.1%,有些情況下,要求更高,其含量各為0.01%-0.02%。
▼生產硅酸鈉用石英砂指標要求
我國石英資源豐富,其中廣東河源、江蘇新沂、江蘇東海、安徽鳳陽、河南洛陽、河北靈壽是石英原料的主產區,占據全國石英市場的80%。其中華南地區石英砂主要由廣東河源供應,華東地區70%的玻璃原料由安徽鳳陽供應,全國80%的高檔石英原料由江蘇東海供應。
從整體的供求態勢來看,目前普通石英供求基本平衡,需求略勝,優質石英略有缺口,高純、超純石英貨緊價高。我國生產的普通石英、優質乃至準高純石英可以自給,但高純、超高純石英尚需進口。
石英及硅材料精細加工技術高級研修班
2019年3月23-25日 | 中國地質大學(北京)
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主要培訓內容:
石英礦工藝礦物學
硅質玉石的識別和鑒賞
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高純石英精細提純與加工技術
石英粉表面改性技術與應用
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高純石英礦物粉體材料的制備技術與應用
其他培訓內容
編輯整理:粉體技術網
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