Quarzsand ist ein wichtiger Industriesand Mineral. Es wird häufig in der Wasseraufbereitung verwendet. Es wird auch in Glas, Keramik und Metallurgie verwendet. Es wird auch in Füllstoffen, superharten Materialien, Chemikalien und Erdöl verwendet. Es wird in Glasfasern, Kalziumsilikatplatten und Photovoltaik verwendet. Es wird auch in Halbleitern, Beleuchtung, Glasfaseroptik, Luft- und Raumfahrt und Optik verwendet.
Dazu zählen Photovoltaik, Halbleiter, Beleuchtung, Glasfaserkabel, Luft- und Raumfahrt sowie Optik. Dies sind High-End-Bereiche. Als Rohstoffe werden vor allem hochreiner und ultrahochreiner Quarzsand eingesetzt.
In meinem Land gibt es viel Quarz. Aber wir verwenden ihn hauptsächlich in traditionellen Bereichen wie Glas, Platten und Füllstoffe. Angebot und Nachfrage nach gewöhnlichem Quarz sind ausgeglichen. Die Nachfrage ist etwas höher. Hochwertiger und sogar einigermaßen reiner Quarz kann autark sein. Diese Branchen sind strategisch. Dazu gehören Photovoltaik, Halbleiter und Lichtquellen. Sie müssen immer noch viel sehr reinen Quarzsand importieren. Er ist sowohl hochrein als auch ultrahochrein.
Traditionelle Anwendungsgebiete von Quarzsand
Wasseraufbereitungsindustrie
Quarzsand ist das älteste Filtermaterial. Es wird auch am häufigsten zur Abwasserbehandlung verwendet. Quarzsand wird hauptsächlich als Filtermedium in der Wasseraufbereitungsindustrie verwendet. Er kann anorganische und organische Verunreinigungen aus dem Wasserbrunnen herausfiltern. Er ist auch hervorragend zum Aufhalten von Schadstoffen geeignet.
Die Größe und Dicke der Quarzsandpartikel sind entscheidend. Sie beeinflussen die Filterqualität erheblich. Gewöhnlicher Quarzsand ist für die meisten Wasserfilterzwecke geeignet. In Kraftwerken wird jedoch hochraffinierter und gereinigter Quarzsand verwendet. Er muss reinweiß, staubfrei und stark sein. Der Quarzsandfilter wurde für schwieriger zu behandelndes Abwasser modifiziert. Dadurch wird seine Filterung verbessert.
Glas
Siliziumdioxid ist die Hauptstruktur von Glas. Es sorgt dafür, dass das Glas eine hohe Festigkeit und gute Stabilität aufweist. Quarzsand ist daher das wichtigste Industriemineral. Es ist ein Rohstoff in der Glasindustrie. Dazu gehören Flachglas, Alltagsglas, ultraweißes Glas, Photovoltaikglas und Quarzglas.
Quarzsand für Silikatgläser macht über 401 TP3T des gesamten Quarzsandes aus. Sand für Flachglas macht etwa 201 TP3T aus. Verschiedene Glasprodukte haben unterschiedliche Anforderungen an die Zusammensetzung des Quarzsandes.
Mechanisches Gießen
Quarzsand (Quarzsand) ist der am häufigsten verwendete und in der größten Menge vorkommende Gießereisand. Gießerei-Quarzsand ist ein hitzebeständiges Partikel. Er besteht aus Quarz (SiO2) und hat eine Größe von 0,020 mm bis 3,350 mm. Quarzsand gibt es in zwei Arten. Es gibt natürlichen Quarzsand, wie gewaschenen, geschrubbten und ausgewählten Sand. Und es gibt künstlichen Quarzsand.
Als Formsand und Kernsand wird hauptsächlich natürlicher Quarzsand verwendet. Er wird für Nichteisenlegierungen, Eisen und kleine bis mittelgroße Stahlgussteile verwendet. Wir verwenden hauptsächlich ausgewählten natürlichen Quarzsand. Wir verwenden ihn zur Herstellung verschiedener Formen und Kerne. Diese Sande verwenden organische Stoffe als Bindemittel. Künstlicher Quarzsand wird hauptsächlich als Formsand und Kernsand für Stahlgussteile verwendet.
Künstlicher Quarzstein
Künstlicher Quarzstein wird aus natürlichem Quarzstein hergestellt. Dazu gehören Sand, Pulver und andere anorganische Materialien. Diese Materialien bestehen hauptsächlich aus Siliziumdioxid. Sie sind die wichtigsten Rohstoffe. Bindemittel sind hochmolekulare Polymere oder Zement oder eine Mischung aus beiden. Er wird Quarzstein oder künstlicher Quarzstein genannt. Die Leute nennen ihn normalerweise Quarz. Es ist ein künstlicher Stein, der zur Dekoration verwendet wird.
Künstlicher Quarzstein ist 90% natürlicher Quarzsand. Der Rest besteht aus Farbstoffen, Harzen und anderen Zusatzstoffen. Sie dienen zur Anpassung der Bindung und Aushärtung. Es gibt keinen einheitlichen Standard für die Anforderungen an Quarzrohstoffe. Solange es sich um ein Quarzerz handelt, kann es für künstliche Quarzsteine verwendet werden. Dazu gehören Aderquarz, Sandquarz, verwitterter Quarz und andere. Derzeit ist Aderquarz das Hauptmaterial auf dem Markt.
Metallurgische Industrie
In der Metallurgie kann Quarz feuerfeste Materialien, sogenannte Siliziumsteine, herstellen. Außerdem kann man damit Siliziumlegierungen schmelzen. Dazu gehören Ferrosilizium, Siliziummangan und Siliziumchrom. Außerdem kann es als Flussmittel verwendet werden. Quarz enthält viel Siliziumdioxid. Damit kann man industrielles Silizium herstellen. Siliciumdioxid (Quarz) für die Metallurgie kann also gezielt gespalten werden. Es kann in Siliciumdioxid für feuerfeste Materialien gespalten werden. Außerdem in Siliciumdioxid für Ferrolegierungen und industrielles Silizium. Der SiO2-Gehalt von geschmolzenem Ferrosilizium-Siliciumdioxid liegt bei über 97%. Es muss Hochtemperaturexplosionen wirksam standhalten können.
Keramik
Quarz ist einer der wichtigsten Rohstoffe für die Keramikproduktion. Er ist für Keramikrohlinge und -glasuren unverzichtbar. Dazu gehören Keramik für den alltäglichen Gebrauch und Porzellan mit hohem Kieselsäuregehalt. Die maximale Quarznutzung in Keramikrohlingen und -glasuren beträgt 40%. Normalerweise wird er lokal bezogen, und kommerzieller Quarzsand wird selten verwendet. Farbige Glasuren benötigen einige Grundzutaten. Sie brauchen diese, weil die Rezeptur strenge Anforderungen stellt. Eine notwendige Zutat ist Quarzsand. Er muss eine reine Zusammensetzung haben. Daher wird in Keramikglasuren und -rohlingen normalerweise Quarzsand verwendet. Diese Anforderungen haben höhere Standards. Die Nutzung von Quarzsand in Glasuren beträgt 10% bis 30%.
Die Keramikindustrie verwendet gängige Rohstoffe. Dazu gehören Aderquarz, Quarzit, Quarzpulver und andere. In der Keramik sind Quarzreinheit, Eisen- und Titangehalt entscheidend. Ebenso sind die Partikelgröße und Form.
Funktionelle Füllstoffe
Quarzsand wird zu Siliziummikropulver gemahlen. Er kann kupferkaschierte Laminate füllen. Er wird auch in Epoxidformmassen verwendet. Er wird in Isolierungen, Gummi, Kunststoffen, Beschichtungen, Klebstoffen, Kosmetika und vielem mehr verwendet.
Beispielsweise ist die EMC-Industrie der Hauptmarkt für Siliziummikrokugeln. Dies ist der traditionelle Anwendungsmarkt. Als Füllstoff für EMC wird hauptsächlich Siliziummikropulver mit einer Füllmenge von 60% bis 90% verwendet. Derzeit liegt die höchste Füllmenge von kugelförmigem Siliziummikropulver in einer Epoxidformmasse (EMC) bei über 90%. Das ist die höchste der Welt.
Superharte Materialien
In meinem Land wird Siliziumkarbid inzwischen industriell hergestellt. Es gibt zwei Arten: schwarz und grün. Schwarzes Siliziumkarbid wird aus Quarzsand und Petrolkoks hergestellt. Hochwertige Kieselsäure wird ebenfalls als Hauptrohstoff verwendet. Es wird bei hohen Temperaturen in einem Widerstandsofen geschmolzen. Grünes Siliziumkarbid wird aus Petrolkoks und hochwertiger Kieselsäure hergestellt. Als Zusatz wird Salz hinzugefügt. Es wird bei hohen Temperaturen in einem Widerstandsofen geschmolzen.
Chemische Industrie
In chemisch Bei der Produktverarbeitung ist Quarzsand der wichtigste Rohstoff. Er wird zur Herstellung von Kaliumsilikat und Natriumsilikat verwendet. Er wird auch zur Herstellung verschiedener Formen von Siliziumdioxid verwendet. Natriumsilikat ist auch als Wasserglas bekannt. Es ist ein lösliches Silikat, das durch Mischen von Sand und Alkali in einem bestimmten Verhältnis hergestellt wird. Dann schmilzt es bei hoher Temperatur. Derzeit ist Natriumsilikat das Hauptprodukt der Siliziumreihe. Seine Produktion beträgt mehr als 90% aller löslichen Silikate. Natriumsilikat ist das wichtigste anorganische Silikat. Es ist eine wichtige Rohchemikalie für alle Industrien, es schmilzt.
Natriumsilikat erfordert sehr reinen Quarzsand. Er muss mindestens den Standards für Sand in Behälterglasqualität entsprechen. Beispielsweise darf er weniger als 0,031 TP3T Eisen (Fe2O3) und weniger als 5×10-6 Schwermineralien enthalten. Für Al2O3 und CaO gelten jedoch strenge Grenzwerte. Sie müssen unter 0,11 TP3T liegen. In einigen Fällen sind die Anforderungen höher und ihr Gehalt liegt zwischen 0,011 TP3T und 0,021 TP3T.
Erdölindustrie
Heute verwendet die Ölindustrie hauptsächlich natürlichen Quarzsand. Sie verwendet auch künstliche Keramik und beschichtete Stützmittel. Quarzsand besteht aus 80%, Blähton aus 10% und beschichtetem Harz aus 10%.
Heute verwendet PetroChina hauptsächlich Quarzsand-Stützmittel. Im Jahr 2022 verwendete das Unternehmen 8,34 Millionen Tonnen Stützmittel. Davon entfielen 7,14 Millionen Tonnen oder 85,61 TP3T auf Quarzsand. Darunter stieg der Anteil von Quarzsand in oberflächennahem Schiefergas unter 3.500 Metern von 341 TP3T auf 751 TP3T. Daqing Gulong und Xinjiang Schieferöl machen fast 1001 TP3T Quarzsand aus.
Glasfaser
Glasfaser wird aus anorganischen Materialien hergestellt. Zu diesen Materialien gehören Pyrophyllit, Quarzsand, Kalkstein, Dolomit, Colemanit, Boraxit und andere Mineralien. Auch chemische Rohstoffe wie Borsäure und Soda werden verwendet. Glasfaser wird häufig in Baumaterialien und Elektronik verwendet. Außerdem wird sie in Schienenverkehr, Chemikalien, Autos, Flugzeugen und Windkraft eingesetzt. Sie wird für Filter, Umwelt- und Meerestechnik und mehr verwendet.
Die Kosten für die Herstellung von Glasfasern betragen 21,71 TP3T Rohmaterialien. Diese Materialien umfassen Pyrophyllit, Quarzsand und Kalkstein. Pyrophyllit macht etwa ein Drittel dieser Menge aus. Quarzsand und Kalkstein machen zusammen ebenfalls einen bedeutenden Teil aus.
Kalziumsilikatplatte
Calciumsilikatplatten sind anorganische Bauplatten. Sie sind hochfest und sehr stabil. Sie bestehen aus Kieselsäure, Calcium und Fasern. Dies sind die wichtigsten Rohstoffe. Sie werden zu einer Aufschlämmung geformt, zu einer Platte verdichtet und dann autoklaviert. Sie können häufig zur Dekoration von Wärmedämmwänden verwendet werden. Dies gilt sowohl für den Innen- als auch den Außenbereich von Häusern. Dazu gehören Decken, Kabinentrennwände, Werbetafeln und mehr. Quarzsand ist ein wichtiger Rohstoff für Calciumsilikatprodukte. Er macht 40% des Rohstoffs für Calciumsilikatplatten aus.
High-End-Anwendungsgebiete von Quarzsand
Photovoltaikindustrie
In der Photovoltaikindustrie wird reiner Quarzsand vor allem für Quarzprodukte verwendet. Dazu zählen Diffusionsrohre, Träger und Lichtbogentiegel. Sie dienen zur Herstellung von polykristallinen und monokristallinen Silizium-Solarzellen.
Die aktuellen Preise für inländischen Quarztiegel betragen: Außensand 50.000 Yuan/Tonne, Mittelsand 100.000-120.000 Yuan/Tonne und Innensand 190.000-220.000 Yuan/Tonne. Der aktuelle Preis für importierten Sand beträgt 600.000 Yuan/Tonne.
Beim Ziehen von Einkristallsilizium gelten strenge Anforderungen an den Gehalt an Metallverunreinigungen im Quarzsand. Quarztiegel bestehen aus hochreinem Quarzsand. Sie sind gut hitzebeständig. Sowohl Quarztiegel als auch kristallines Silizium sind silikatische Materialien. Beim Hochtemperaturraffinieren von Siliziumkristallen kann der Tiegel eine Verunreinigung der Siliziumkristalle vermeiden.
Halbleiterbereich
In der Halbleiterindustrie wird hauptsächlich hochreiner Quarzsand verwendet. Er wird zur Herstellung von Standard-Quarzrohren, -stäben und -tiegeln verwendet. Er wird auch zur Herstellung von ultrahochreinen Quarzrohren und -stäben in Halbleiterqualität verwendet.
Sand wird für Halbleiter verwendet. Er ist von hoher Reinheit und wird hauptsächlich importiert. Der Preis beträgt etwa 1 Million Yuan/Tonne.
Hochreiner Quarzsand in Halbleiterqualität benötigt wenig Eisen und Alkalimetalle. Dies sind seine Hauptmerkmale. Quarzsand hat eine konzentrierte Partikelgrößenverteilung und einen geringen Hydroxylgehalt. Aus dieser Art von Quarzsand wird Quarzglas hergestellt. Das daraus hergestellte Glas weist nur sehr wenige Defekte auf. Dazu gehören Blasen, Gaslinien und Farblinien.
Beleuchtungsindustrie
Quarzglas ist lichtdurchlässig. Es überträgt ultraviolettes, sichtbares und infrarotes Licht (160 nm bis 4500 nm). Es ist ein wichtiger Rohstoff für Industriebeleuchtung. Elektrische Lampen erzeugen normalerweise intensive Gasentladungen. Daher muss die Materialoberfläche der Glühbirne hoher Hitze und hohem Druck standhalten. Um die Qualität der Lampenröhre zu gewährleisten, besteht die Lampenhülle im Allgemeinen aus einer Quarzröhre. Zu den spezifischen Produkten gehören Halogenlampen und HID-Lampen. Dazu gehören auch Autolampen und andere Beleuchtungsprodukte. Dazu gehören auch Infrarot-Heizlampen. Sie haben UV-Sterilisationslampen und andere Speziallampen.
IOTA6, IOTASTD und IOTACG sind Serien hochreiner Quarzsande. Sie stammen von Sibelco (ehemals Unimin) in den USA. Sie sind die wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung von Beleuchtungsgeräten. Diese Geräte werden zur Herstellung von Xenonlampen für Autos verwendet. Außerdem werden dort Halogenlampen, hochintensive Gasentladungslampen und Lampen mit ultrahoher Leistung hergestellt.
Glasfaserkabel
Der Sand ist sehr rein. Er wird hauptsächlich in der optischen Kommunikation verwendet. Er wird zur Herstellung von Vorformen und Materialien für optische Fasern verwendet. Der Preis für hochreinen Sand zur Herstellung optischer Fasern liegt zwischen 45.000 und 55.000 Yuan/Tonne.
Glasfaservorformlinge sind die wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung von Glasfaserkabeln. Sie sind die „Kronjuwelen“ der Glasfaserindustrie. Sie sind 70% ihres Wertes. Hochreine Quarzhülsen sind das wesentliche Außenhautmaterial für Glasfaservorformlinge. Quarzzielstäbe, Endstäbe usw. sind die Trägermaterialien für das Faserziehen. An die Kernstäbe und Quarzhülsen werden strenge Anforderungen gestellt. Diese betreffen technische Parameter wie Materialreinheit und Hydroxylgehalt.
Luft- und Raumfahrt
Das China Building Materials Science Research Institute hat strahlungsresistentes Quarzglas entwickelt. Außerdem wurde hochreines Quarzglas hergestellt. Das Glas hat spezielle optische Eigenschaften. Es widersteht kosmischer Strahlung und thermischen Schocks. Es ist zu einem unersetzlichen optischen Bauteil geworden. Es wird im Solarsensor für Lageregelungssysteme von Raumfahrzeugen verwendet. Hochreiner Quarzsand ist heute der wichtigste Rohstoff. Er ersetzt Kristallerz und wird zum Schmelzen von Quarzglas verwendet.
Quarzfaser ist eine anorganische Faser. Sie wird in einem speziellen Verfahren aus reinem Quarzsand hergestellt. Sie wird häufig in Raketen, Flugzeugen und Satelliten verwendet. Auch Radare, Kriegsschiffantennen und elektromagnetische Fenster werden damit abgedeckt. Diese dienen der Verhinderung von Störungen und der Entstörung. Sie wird auch in Stealth-Technologiematerialien für Flugzeuge, Kriegsschiffe und U-Boote verwendet.
Optisches Feld
Quarzglas wird durch elektrisches Schmelzen und Gasraffinieren hergestellt. Als Rohstoff wird hochreiner Quarzsand verwendet.
Quarzglas ist ein wichtiger Bestandteil optischer Instrumente. Transparentes Quarzglas hat gute optische Eigenschaften und einen niedrigen Brechungsindex. Es kann jedes Lichtdurchlässigkeitsband im Bereich von 185–3500 mμ erfüllen. Daher kann es sowohl für ultraviolette als auch für infrarottransparente Zwecke verwendet werden. Dies gilt für optische Instrumente. Die Hauptprodukte sind die Herstellung von Spektrographen, Infrarotkameras, Prismen und Linsen. Gleichzeitig weist Quarzglas eine starke thermische Stabilität mit einem Wert zwischen 800 und 1000 °C auf. Quarzglas wird auch in der Höhenfotografie verwendet. Dies gilt für Hochtemperatur-Guckfenster, Entfernungsmesser und Teleskope.