Le sable de quartz est un élément industriel clé minéralIl est largement utilisé dans le traitement de l'eau. Il est également utilisé dans le verre, la céramique et la métallurgie. Il est également utilisé dans les charges, les matériaux extra-durs, les produits chimiques et le pétrole. Il est utilisé dans la fibre de verre, les panneaux de silicate de calcium et le photovoltaïque. Il est également utilisé dans les semi-conducteurs, l'éclairage, la fibre optique, l'aérospatiale et l'optique.
Parmi ceux-ci figurent le photovoltaïque, les semi-conducteurs, l’éclairage, les câbles à fibres optiques, l’aérospatiale et l’optique. Ce sont des domaines haut de gamme. Les matières premières sont principalement du sable de quartz de haute pureté et d’ultra haute pureté.
Mon pays possède beaucoup de quartz. Mais nous l’utilisons principalement dans des domaines traditionnels comme le verre, les plaques et les charges. L’offre et la demande de quartz ordinaire sont équilibrées. La demande est légèrement plus élevée. Un quartz de haute qualité, voire quelque peu pur, peut être autosuffisant. Ces industries sont stratégiques. Ils comprennent le photovoltaïque, les semi-conducteurs et les sources lumineuses. Ils doivent encore importer beaucoup de sable de quartz très pur. Il est à la fois de haute pureté et d’ultra haute pureté.
Domaines d'application traditionnels du sable de quartz
Industrie du traitement de l'eau
Le sable de quartz est le premier matériau filtrant. C’est également le plus utilisé pour le traitement des eaux usées. Le sable de quartz est principalement utilisé comme média filtrant dans l’industrie du traitement de l’eau. Il peut filtrer les impuretés inorganiques et organiques du puits d'eau. C’est également un excellent moyen d’arrêter les polluants.
La taille et l’épaisseur des particules de sable de quartz sont essentielles. Ils affectent grandement la qualité de la filtration. Le sable de quartz ordinaire convient à la plupart des fins de filtration de l’eau. Mais dans les centrales électriques, le sable de quartz utilisé est hautement raffiné et purifié. Il doit être d’un blanc pur, sans poussière et solide. Le filtre à sable de quartz a été modifié pour les eaux usées plus difficiles à traiter. Cela améliore sa filtration.
Verre
Le dioxyde de silicium est la structure principale du verre. Cela garantit que le verre a une haute résistance et une bonne stabilité. Ainsi, le sable de quartz est le minéral industriel le plus important. C'est une matière première dans l'industrie du verre. Cela comprend le verre plat, le verre quotidien, le verre ultra-blanc, le verre photovoltaïque et le verre de quartz.
Le sable de quartz pour verres silicatés représente plus de 40% de tout le sable de quartz. Le sable pour verre plat représente environ 20%. Différents produits verriers ont des exigences différentes quant à la composition du sable de quartz.
Moulage mécanique
Le sable siliceux (sable de quartz) est le sable de fonderie le plus utilisé et le plus important. Le sable de silice de fonderie est une particule résistante à la chaleur. Il est fabriqué en quartz (SiO2) et mesure entre 0,020 mm et 3,350 mm. Le sable siliceux se décline en deux types. Il existe du sable naturellement siliceux, comme du sable lavé, lavé et sélectionné. Et il y a du sable de silice artificiel.
Les gens utilisent principalement du sable de silice naturel pour le sable de moulage et le sable de noyau. Ils l'utilisent pour les alliages non ferreux, le fer et les pièces moulées en acier de petite et moyenne taille. Nous utilisons principalement du sable de silice naturel sélectionné. Nous l'utilisons pour fabriquer divers moules et noyaux. Ces sables utilisent la matière organique comme liant. Le sable de silice artificiel est principalement utilisé pour le sable de moulage et le sable de noyau des pièces moulées en acier.
Pierre de quartz artificielle
La pierre de quartz artificielle est fabriquée à partir de pierre de quartz naturelle. Cela inclut le sable, la poudre et d’autres matières inorganiques. Ces matériaux sont principalement constitués de dioxyde de silicium. Ce sont les principales matières premières. Les polymères de haut poids moléculaire ou le ciment, ou un mélange des deux, sont des matériaux de liaison. On l’appelle pierre de quartz ou pierre de quartz artificielle. Les gens l’appellent généralement quartz. C'est une pierre artificielle utilisée pour la décoration.
La pierre de quartz artificielle est du sable de quartz naturel 90%. Le reste est constitué de colorants, de résines et d'autres additifs. Ils servent à ajuster la liaison et le durcissement. Il n'existe pas de norme unifiée pour les exigences relatives aux matières premières à base de quartz. Tant qu'il s'agit d'un minerai de quartz, il peut être utilisé pour les pierres de quartz artificielles. Cela comprend le quartz veineux, le quartz sableux, le quartz altéré et autres. À l’heure actuelle, le quartz veineux est le principal matériau du marché.
Industrie métallurgique
En métallurgie, le quartz permet de fabriquer des matériaux réfractaires, appelés briques de silicium. Il peut également fondre des alliages de silicium. Ceux-ci comprennent le ferrosilicium, le silicium-manganèse et le silicium-chrome. Il peut également être utilisé comme fondant. Le quartz contient beaucoup de dioxyde de silicium. Il peut être utilisé pour fabriquer du silicium industriel. Ainsi, la silice (quartz) destinée à la métallurgie peut être volontairement divisée. Il peut être divisé en silice pour les matériaux réfractaires. Également de la silice pour les ferroalliages et le silicium industriel. La teneur en SiO2 de la silice ferrosilicique en fusion est supérieure à 97%. Il doit être capable de résister efficacement aux explosions à haute température.
Céramique
Le quartz est l’une des principales matières premières pour la production de céramique. Il est essentiel dans les ébauches et les émaux céramiques. Cela inclut les céramiques à usage quotidien et la porcelaine à haute teneur en silice. L'utilisation maximale du quartz dans les ébauches et les émaux en céramique est 40%. Généralement, il provient de sources locales et le sable de quartz commercial est rarement utilisé. Les émaux colorés nécessitent quelques ingrédients de base. Ils en ont besoin car la formule comporte des exigences strictes. Un ingrédient nécessaire est le sable de quartz. Il doit avoir une composition pure. Ainsi, les gens utilisent généralement du sable de quartz dans les émaux et les ébauches en céramique. Ces exigences ont des normes plus élevées. L'utilisation du sable de quartz dans les émaux est 10% à 30%.
L'industrie de la céramique utilise des matières premières courantes. Il s'agit notamment du quartz veineux, du quartzite, du quartz en poudre et d'autres. Dans la céramique, la pureté du quartz, les niveaux de fer et de titane sont essentiels. Il en va de même pour les la taille des particules et la forme.
Remplisseurs fonctionnels
Le sable de quartz est broyé en micropoudre de silicium. Il peut remplir des stratifiés cuivrés. Il est également utilisé dans les composés de moulage époxy. On en trouve dans l'isolation, le caoutchouc, les plastiques, les revêtements, les adhésifs, les cosmétiques et bien plus encore.
Par exemple, l’industrie CEM constitue le principal marché des microsphères de silicium. Il s’agit du marché des applications traditionnel. La charge d'EMC utilise principalement de la micropoudre de silicium, avec une quantité de remplissage de 60% à 90%. Actuellement, le taux de remplissage le plus élevé de micropoudre de silicium sphérique dans un composé de moulage époxy (EMC) est supérieur à 90%. C'est le plus haut du monde.
Matériaux ultra-durs
Aujourd’hui, mon pays produit industriellement du carbure de silicium. Il existe en deux types : noir et vert. Le carbure de silicium noir est fabriqué à partir de sable de quartz et de coke de pétrole. Elle utilise également de la silice de haute qualité comme matière première principale. Il est fondu à haute température dans un four à résistance. Le carbure de silicium vert est fabriqué à partir de coke de pétrole et de silice de haute qualité. Le sel est ajouté comme additif. Il est fondu à haute température dans un four à résistance.
Industrie chimique
Dans chimique Le sable de quartz est la principale matière première de la transformation des produits. Il est utilisé pour fabriquer du silicate de potassium et du silicate de sodium. Il est également utilisé pour fabriquer diverses formes de dioxyde de silicium. Le silicate de sodium est également connu sous le nom de verre soluble. C'est un silicate soluble fabriqué en mélangeant du sable et de l'alcali dans une certaine proportion. Ensuite, il fond à haute température. À l'heure actuelle, le silicate de sodium est le principal produit de la série du silicium. Sa production est supérieure à 90% de tous les silicates solubles. Le silicate de sodium est le principal silicate inorganique. C'est une matière première chimique essentielle pour toutes les industries, il fond.
Le silicate de sodium nécessite du sable de quartz très pur. Il doit au moins répondre aux normes du sable de qualité verre pour récipients. Par exemple, il doit contenir moins de 0,03% de fer (Fe2O3) et des minéraux lourds moins de 5×10-6. Mais il a des limites strictes pour Al2O3 et CaO. Ils doivent être inférieurs à 0,1%. Dans certains cas, les exigences sont plus élevées et leur contenu est compris entre 0,01% et 0,02%.
Industrie pétrolière
Aujourd’hui, l’industrie pétrolière utilise principalement du sable de quartz naturel. Il utilise également des céramiques artificielles et des agents de soutènement enduits. Le sable de quartz constitue le 80%, la céramsite 10% et la résine enduite 10%.
Aujourd’hui, PetroChina utilise principalement du sable de quartz comme agent de soutènement. En 2022, l’entreprise a utilisé 8,34 millions de tonnes de proppants. Le sable de quartz représentait 7,14 millions de tonnes, soit 85,61 TP3T. Parmi eux, la part du sable de quartz dans le gaz de schiste peu profond en dessous de 3 500 mètres est passée de 34% à 75%. Le pétrole de schiste de Daqing Gulong et du Xinjiang est constitué de sable de quartz presque 100%.
Fibres de verre
La fibre de verre est fabriquée à partir de matériaux inorganiques. Ces matériaux comprennent la pyrophyllite, le sable de quartz, le calcaire, la dolomite, la colémanite, la boraxite et d'autres minéraux. Des matières premières chimiques, comme l’acide borique et le carbonate de sodium, sont également utilisées. Il est largement utilisé dans les matériaux de construction et l’électronique. Également dans les secteurs ferroviaire, chimique, automobile, aérien et éolien. Il est utilisé pour les filtres, l’ingénierie environnementale et marine, et bien plus encore.
Le coût de fabrication de la fibre de verre est de 21,71 matières premières TP3T. Ces matériaux comprennent la pyrophyllite, le sable de quartz et le calcaire. La pyrophyllite représente environ un tiers de cette quantité. Le sable de quartz et le calcaire constituent également une part importante.
Panneau de silicate de calcium
Le panneau de silicate de calcium est un panneau de construction inorganique. Il est très résistant et très stable. Il est composé de silice, de calcium et de fibres. Ce sont les principales matières premières. Ils sont transformés en bouillie, compactés en dalle, puis autoclavés. Il peut être largement utilisé pour la décoration d’isolation thermique des murs. Cela inclut à la fois l’intérieur et l’extérieur des maisons. Il comprend des plafonds, des cloisons de cabine, des panneaux d'affichage, etc. Le sable de quartz est une matière première essentielle pour les produits à base de silicate de calcium. Il constitue 40% de la matière première du panneau de silicate de calcium.
Domaines d'application haut de gamme du sable de quartz
Industrie photovoltaïque
Dans l’industrie photovoltaïque, le sable de quartz pur est principalement utilisé pour les produits à base de quartz. Ceux-ci incluent des tubes de diffusion, des supports et des creusets à arc. Ils servent à fabriquer des cellules solaires en silicium polycristallin et monocristallin.
Les derniers prix des creusets de quartz nationaux sont les suivants : sable extérieur, 50 000 yuans/tonne ; sable moyen, 100 000 à 120 000 yuans/tonne ; et sable intérieur, 190 000 à 220 000 yuans/tonne. La dernière cotation pour le sable importé est de 600 000 yuans/tonne.
L'extraction du silicium monocristallin impose des exigences strictes concernant la teneur en impuretés métalliques dans le sable de quartz. Les creusets en quartz sont constitués de sable de quartz de haute pureté. Ils ont une bonne résistance à la chaleur. Les creusets en quartz et le silicium cristallin sont des matériaux siliceux. Lors du processus de raffinage à haute température des cristaux de silicium, le creuset peut éviter la contamination des cristaux de silicium.
Domaine des semi-conducteurs
Dans les semi-conducteurs, ils utilisent principalement du sable de quartz de haute pureté. Ils l’utilisent pour fabriquer des tubes, des tiges et des creusets de quartz standards. Il est également utilisé pour fabriquer des tubes et des tiges de quartz de qualité semi-conducteur de très haute pureté.
Le sable est utilisé pour les semi-conducteurs. Il est d’une grande pureté et principalement importé. Le prix est d'environ 1 million de yuans/tonne.
Le sable de quartz de haute pureté de qualité semi-conducteur nécessite peu de fer et de métaux alcalins. Ce sont ses principales caractéristiques. Le sable de quartz a une distribution granulométrique concentrée et une faible teneur en hydroxyle. Ce type de sable de quartz produit du verre de quartz. Le verre qu’il fabrique présente très peu de défauts. Ceux-ci incluent des bulles, des conduites de gaz et des lignes de couleur.
Industrie de l'éclairage
Le verre de quartz transmet bien la lumière. Il transmet la lumière ultraviolette, visible et infrarouge (160 nm ~ 4 500 nm). C'est une matière première essentielle pour l'éclairage industriel. Les lampes électriques produisent généralement d’intenses décharges de gaz. Ainsi, la surface matérielle de l’ampoule doit résister à une chaleur et une pression élevées. Afin de garantir la qualité du tube de la lampe, la coque de l'ampoule utilise généralement un tube de quartz. Les produits spécifiques comprennent les lampes halogènes et les lampes HID. Ils comprennent également les phares automobiles et d’autres produits d’éclairage. Ils comprennent également des lampes chauffantes infrarouges. Ils disposent de lampes de stérilisation ultraviolettes et d'autres lumières spéciales.
IOTA6, IOTASTD et IOTACG sont des séries de sable de quartz de haute pureté. Ils viennent de Sibelco (anciennement Unimin) aux États-Unis. Ce sont les principales matières premières pour la fabrication des équipements d’éclairage. Cet équipement est utilisé pour produire des lampes au xénon automobiles. Elle fabrique également des lampes halogènes, des lampes à décharge de gaz à haute intensité et des lampes à ultra haute performance.
Câble de fibre optique
Le sable est très pur. Il est principalement utilisé dans les communications optiques. Il est utilisé pour fabriquer des préformes et des matériaux pour fibres optiques. Le prix du sable de haute pureté destiné à la production de fibres optiques se situe entre 45 000 et 55 000 yuans/tonne.
Les préformes de fibres optiques constituent la matière première essentielle pour la fabrication de câbles à fibres optiques. Ce sont les « joyaux » de l’industrie de la fibre optique. Ils représentent 70% de sa valeur. Les manchons en quartz de haute pureté constituent le matériau essentiel de la peau extérieure des préformes de fibres optiques. Les tiges cibles en quartz, les tiges de queue, etc. sont les matériaux de support pour le tréfilage. Les tiges de noyau et les manchons en quartz ont des exigences strictes. Il s'agit de paramètres techniques tels que la pureté du matériau et la teneur en hydroxyle.
Aérospatial
L’Institut chinois de recherche scientifique sur les matériaux de construction a développé un verre de quartz résistant aux radiations. Ils fabriquaient également du verre de quartz de haute pureté. Le verre possède des propriétés optiques spécifiques. Il résiste aux rayons cosmiques et aux chocs thermiques. C’est devenu un composant optique irremplaçable. Il est utilisé dans le capteur solaire des systèmes de contrôle d’attitude des engins spatiaux. Le sable de quartz de haute pureté constitue désormais la principale matière première. Il remplace le minerai de cristal et est utilisé pour faire fondre le verre de quartz.
La fibre de quartz est une fibre inorganique. Il est fabriqué à partir de sable de quartz pur grâce à un procédé spécial. Il est largement utilisé dans les missiles, les avions et les satellites. Les radars, les antennes des navires de guerre et les fenêtres électromagnétiques sont également couverts. Ceux-ci servent à prévenir les interférences et à anti-interférences. Il est également utilisé dans les matériaux de technologie furtive pour les avions, les navires de guerre et les sous-marins.
Champ optique
Le verre de quartz est fabriqué par fusion électrique et raffinage au gaz. Elle utilise du sable de quartz de haute pureté comme matière première.
Le verre de quartz est un composant crucial des instruments optiques. Le verre de quartz transparent possède de bonnes propriétés optiques et un faible indice de réfraction. Il peut répondre à n’importe quelle bande de transmission lumineuse comprise entre 185 et 3 500 mμ. Par conséquent, il peut être utilisé à des fins transparentes aux ultraviolets et aux infrarouges. C'est pour les instruments optiques. Les principaux produits sont la fabrication de spectrographes, de caméras infrarouges, de prismes et de lentilles. Dans le même temps, le verre de quartz a une forte stabilité thermique, avec une valeur comprise entre 800 et 1 000 ℃. Le verre de quartz est également utilisé dans la photographie à haute altitude. Ceci est destiné aux fenêtres haute température, aux télémètres et aux télescopes.