Kuvars kumu önemli bir endüstriyel üründür mineral. Su arıtımında yaygın olarak kullanılır. Ayrıca cam, seramik ve metalurjide de kullanılır. Ayrıca dolgu maddelerinde, süper sert malzemelerde, kimyasallarda ve petrolde kullanılır. Cam elyafında, kalsiyum silikat levhada ve fotovoltaiklerde kullanılır. Ayrıca yarı iletkenlerde, aydınlatmada, fiber optikte, havacılıkta ve optikte kullanılır.
Bunlar arasında fotovoltaikler, yarı iletkenler, aydınlatma, fiber optik kablolar, havacılık ve optik bulunmaktadır. Bunlar üst düzey alanlardır. Hammaddeler esas olarak yüksek saflıkta ve ultra yüksek saflıkta kuvars kumudur.
Ülkemde çok fazla kuvars var. Ama biz öncelikle cam, levha, dolgu gibi geleneksel alanlarda kullanıyoruz. Sıradan kuvarsın arz ve talebi dengelidir. Talep biraz daha yüksek. Yüksek kaliteli ve hatta bir miktar saf kuvars kendi kendine yeterli olabilir. Bu sektörler stratejiktir. Bunlar fotovoltaikleri, yarı iletkenleri ve ışık kaynaklarını içerir. Hala çok fazla saf kuvars kumu ithal etmeleri gerekiyor. Hem yüksek saflıkta hem de ultra yüksek saflıkta.
Kuvars kumunun geleneksel uygulama alanları
Su arıtma endüstrisi
Kuvars kumu en eski filtre malzemesidir. Aynı zamanda atık su arıtımında da en yaygın kullanılanıdır. Kuvars kumu esas olarak su arıtma endüstrisinde filtre ortamı olarak kullanılır. Su kuyusundan inorganik ve organik yabancı maddeleri filtreleyebilir. Ayrıca kirleticileri durdurma konusunda da harikadır.
Kuvars kumu parçacıklarının boyutu ve kalınlığı hayati öneme sahiptir. Filtrasyon kalitesini büyük ölçüde etkilerler. Sıradan kuvars kumu çoğu su filtreleme amacına uygundur. Ancak enerji santrallerinde kullanılan kuvars kumu oldukça rafine edilmiş ve saflaştırılmıştır. Saf beyaz, tozsuz ve güçlü olması gerekiyor. Kuvars kumu filtresi, arıtılması daha zor olan atık su için değiştirilmiştir. Bu, filtrelemeyi iyileştirir.
Bardak
Silikon dioksit camın ana yapısıdır. Camın yüksek mukavemete ve iyi stabiliteye sahip olmasını sağlar. Yani kuvars kumu en önemli endüstriyel mineraldir. Cam sektörünün hammaddesidir. Buna düz cam, günlük cam, ultra beyaz cam, fotovoltaik cam ve kuvars cam dahildir.
Silikat camlar için kuvars kumu, tüm kuvars kumunun 40%'den fazlasını oluşturur. Düz cam kumu yaklaşık 20%'yi oluşturur. Farklı cam ürünlerinin kuvars kumunun bileşimi için farklı gereksinimleri vardır.
Mekanik Döküm
Silis kumu (kuvars kumu) en yaygın kullanılan ve en fazla miktarda dökümhane kumudur. Döküm silika kumu ısıya dayanıklı bir parçacıktır. Kuvarstan (SiO2) yapılmış olup 0,020mm-3,350mm boyutundadır. Silika kumu iki tipte gelir. Yıkanmış, temizlenmiş ve seçilmiş kum gibi doğal olarak silis kumu vardır. Bir de yapay silis kumu var.
İnsanlar çoğunlukla kum ve maça kumunu kalıplamak için doğal silika kumu kullanırlar. Demir dışı alaşımlar, demir ve küçük ila orta ölçekli çelik dökümler için kullanırlar. Esas olarak seçilmiş doğal silika kumu kullanıyoruz. Çeşitli kalıplar ve maçalar yapmak için kullanıyoruz. Bu kumlar bağlayıcı olarak organik maddeyi kullanır. Yapay silika kumu esas olarak çelik dökümlerin kalıp kumu ve maça kumu için kullanılır.
Yapay kuvars taşı
Yapay kuvars taşı doğal kuvars taşından yapılmıştır. Buna kum, toz ve diğer inorganik malzemeler dahildir. Bu malzemeler çoğunlukla silikon dioksitten oluşur. Bunlar ana hammaddelerdir. Yüksek moleküler polimerler veya çimento veya ikisinin karışımı bağlayıcı malzemelerdir. Kuvars taşı veya yapay kuvars taşı olarak adlandırılır. İnsanlar genellikle buna kuvars diyorlar. Dekorasyon amaçlı kullanılan insan yapımı bir taştır.
Yapay kuvars taşı 90% doğal kuvars kumudur. Geri kalanı renklendiriciler, reçineler ve diğer katkı maddelerinden oluşur. Bağlanmayı ve sertleşmeyi ayarlamak içindir. Kuvars hammaddelerinin gereksinimlerine ilişkin birleşik bir standart yoktur. Kuvars cevheri olduğu sürece yapay kuvars taşlarında kullanılabilir. Buna damar kuvarsı, kum kuvarsı, yıpranmış kuvars ve diğerleri dahildir. Şu anda damar kuvars piyasadaki ana malzemedir.
Metalurji Endüstrisi
Metalurjide kuvars, silikon tuğla adı verilen refrakter malzemeler üretebilir. Ayrıca silikon alaşımlarını da eritebilir. Bunlar ferrosilikon, silikon manganez ve silikon kromu içerir. Akı olarak da kullanılabilir. Kuvars çok fazla silikon dioksit içerir. Endüstriyel silikon yapımında kullanılabilir. Böylece metalurji için silika (kuvars) bilerek bölünebilir. Refrakter malzemeler için silikaya ayrılabilir. Ayrıca ferroalyajlar ve endüstriyel silikon için silika. Eritme ferrosilikon silikanın SiO2 içeriği 97%'nin üzerindedir. Yüksek sıcaklıktaki patlamalara etkin bir şekilde dayanabilmelidir.
Seramik
Kuvars seramik üretiminin ana hammaddelerinden biridir. Seramik boşlukları ve sırlarda hayati öneme sahiptir. Buna günlük kullanım seramikleri ve yüksek silikalı porselenler dahildir. Seramik boşluklarında ve sırlarda kuvarsın maksimum kullanımı 40%'dir. Genellikle yerel olarak tedarik edilir ve ticari kuvars kumu nadiren kullanılır. Renkli sırlar bazı temel bileşenlere ihtiyaç duyar. Formülün katı gereklilikleri olduğu için bunlara ihtiyaçları var. Gerekli bileşenlerden biri kuvars kumudur. Saf bir bileşime sahip olmalıdır. Bu nedenle insanlar genellikle seramik sırlarında ve boşluklarında kuvars kumu kullanırlar. Bu gereksinimlerin daha yüksek standartları vardır. Kuvars kumunun sırlarda kullanımı 10% ile 30% arasındadır.
Seramik endüstrisi yaygın ham maddeler kullanır. Bunlara damar kuvars, kuvarsit, toz kuvars ve diğerleri dahildir. Seramikte kuvars saflığı, demir ve titanyum seviyeleri önemlidir. Aynı şekilde parçacık boyutu ve şekil.
Fonksiyonel dolgu maddeleri
Kuvars kumu silikon mikro tozuna öğütülür. Bakır kaplı laminatları doldurabilir. Ayrıca epoksi kalıplama bileşiklerinde de kullanılır. Yalıtım, kauçuk, plastik, kaplama, yapıştırıcı, kozmetik ve daha birçok alanda.
Örneğin EMC endüstrisi silikon mikrokürelerin ana pazarıdır. Bu geleneksel uygulama pazarıdır. EMC'nin dolgu maddesi esas olarak 60% ila 90% dolum miktarına sahip silikon mikro tozu kullanır. Şu anda, bir epoksi kalıplama bileşiğinde (EMC) küresel silikon mikro tozunun en yüksek dolum oranı 90%'nin üzerindedir. Dünyanın en yükseğidir.
Süper sert malzemeler
Artık ülkem endüstriyel olarak silisyum karbür üretiyor. İki tipte gelir: siyah ve yeşil. Siyah silisyum karbür kuvars kumu ve petrol kokundan yapılır. Ayrıca ana hammadde olarak yüksek kaliteli silika kullanır. Rezistans fırınlarında yüksek sıcaklıklarda eritilir. Yeşil silisyum karbür, petrol kok ve yüksek kaliteli silikadan yapılır. Katkı maddesi olarak tuz eklenir. Rezistans fırınlarında yüksek sıcaklıklarda eritilir.
Kimyasal endüstri
İçinde kimyasal Ürün işleme, kuvars kumu ana hammaddedir. Potasyum silikat ve sodyum silikat yapmak için kullanılır. Ayrıca çeşitli silisyum dioksit formları yapmak için kullanılır. Sodyum silikat, su camı olarak da bilinir. Kum ve alkaliyi belirli bir oranda karıştırarak yapılan çözünür bir silikattır. Daha sonra yüksek bir sıcaklıkta erir. Şu anda, sodyum silikat, silikon serisinin ana ürünüdür. Çıktısı, tüm çözünür silikatların %'sinden fazladır. Sodyum silikat, ana inorganik silikattır. Tüm endüstriler için temel bir ham kimyasaldır, erir.
Sodyum silikat çok saf kuvars kumu gerektirir. En azından konteyner camı sınıfı kum standartlarını karşılamalıdır. Örneğin 0,03%'den daha az demir (Fe2O3) ve 5×10-6'dan daha az ağır mineral içermesi gerekir. Ancak Al2O3 ve CaO için katı sınırları vardır. 0,1%'den az olmalıdırlar. Bazı durumlarda gereksinimler daha yüksektir ve içerikleri 0,01% ile 0,02% arasındadır.
Petrol endüstrisi
Artık petrol endüstrisi çoğunlukla doğal kuvars kumu kullanıyor. Aynı zamanda yapay seramikler ve kaplamalı propantlar kullanır. Kuvars kumu 80%, seramsit 10% ve kaplamalı reçine 10%'yi oluşturur.
PetroChina artık ağırlıklı olarak kuvars kumu propantları kullanıyor. Şirket 2022 yılında 8,34 milyon ton propant kullandı. Kuvars kumu 7,14 milyon tonu veya 85,6%'yi oluşturdu. Bunlar arasında 3.500 metrenin altındaki sığ şeyl gazında kuvars kumunun payı 34%'den 75%'ye yükseldi. Daqing Gulong ve Sincan kaya petrolü neredeyse 100% kuvars kumudur.
Cam elyaf
Cam elyafı inorganik malzemelerden yapılmıştır. Bu malzemeler pirofillit, kuvars kumu, kireçtaşı, dolomit, kolemanit, boraksit ve diğer mineralleri içerir. Borik asit ve soda külü gibi kimyasal hammaddeler de kullanılmaktadır. İnşaat ve elektronik malzemelerinde yaygın olarak kullanılır. Ayrıca demiryollarında, kimyasallarda, arabalarda, uçaklarda ve rüzgar enerjisinde. Filtreler, çevre ve denizcilik mühendisliği ve daha fazlası için kullanılır.
Cam elyaf yapmanın maliyeti 21.7% hammaddesidir. Bu malzemeler arasında pirofillit, kuvars kumu ve kireçtaşı bulunur. Pirofillit ise bu miktarın yaklaşık üçte biri kadardır. Kuvars kumu ve kireçtaşı birlikte önemli bir kısımdır.
Kalsiyum silikat levha
Kalsiyum silikat levha inorganik bir yapı levhasıdır. Yüksek mukavemete sahiptir ve çok kararlıdır. Silika, kalsiyum ve liflerden oluşur. Bunlar ana hammaddelerdir. Bir bulamaç haline getirilirler, bir levha halinde sıkıştırılırlar ve daha sonra otoklavlanırlar. Duvar ısı yalıtımı dekorasyonunda yaygın olarak kullanılabilir. Buna evlerin hem içi hem de dışı dahildir. Tavanları, kabin bölmelerini, reklam panolarını ve daha fazlasını içerir. Kuvars kumu, kalsiyum silikat ürünleri için önemli bir hammaddedir. Kalsiyum silikat levhanın hammaddesinin 40%'sini oluşturur.
Kuvars kumunun ileri teknoloji uygulama alanları
Fotovoltaik Endüstrisi
Fotovoltaik endüstrisinde, kuvars ürünleri için esas olarak saf kuvars kumu kullanılır. Bunlara difüzyon tüpleri, taşıyıcılar ve ark potaları dahildir. Polikristalin ve monokristalin silikon güneş pilleri yapmak içindir.
Yerli kuvars potalarının son fiyatları şöyle: dış kum, 50.000 yuan/ton; orta kum, 100.000-120.000 yuan/ton; ve iç kum, 190.000-220.000 yuan/ton. İthal kum için son fiyat teklifi 600.000 yuan/tondur.
Tek kristalli silikon çekmenin, kuvars kumundaki metal yabancı maddelerin içeriğine ilişkin katı gereksinimleri vardır. Kuvars potaları yüksek saflıkta kuvars kumundan yapılır. İyi ısı direncine sahiptirler. Hem kuvars potalar hem de kristal silikon silisli malzemelerdir. Silikon kristallerinin yüksek sıcaklıkta rafine edilmesi sürecinde, pota silikon kristallerinin kirlenmesini önleyebilir.
Yarı iletken alan
Yarı iletkenlerde çoğunlukla yüksek saflıkta kuvars kumu kullanılır. Bunu standart kuvars tüpler, çubuklar ve potalar yapmak için kullanıyorlar. Aynı zamanda ultra yüksek saflıkta yarı iletken dereceli kuvars tüpler ve çubuklar yapmak için de kullanılır.
Yarı iletkenler için kum kullanılır. Yüksek saflıkta olup ağırlıklı olarak ithal edilmektedir. Fiyatı yaklaşık 1 milyon yuan/tondur.
Yarı iletken sınıfı, yüksek saflıkta kuvars kumu, düşük demir ve alkali metal gerektirir. Bunlar onun temel özellikleridir. Kuvars kumu konsantre parçacık boyutu dağılımına ve düşük hidroksil içeriğine sahiptir. Bu tür kuvars kumu kuvars camı yapar. Yaptığı camın çok az kusuru var. Bunlar kabarcıkları, gaz çizgilerini ve renkli çizgileri içerir.
Aydınlatma Sektörü
Kuvars camı ışığı iyi iletir. Ultraviyole, görünür ve kızılötesi ışığı (160nm~4500nm) iletir. Endüstriyel aydınlatma için önemli bir hammaddedir. Elektrik ışıkları genellikle yoğun gaz deşarjına neden olur. Bu nedenle ampulün malzeme yüzeyinin yüksek ısıya ve basınca dayanması gerekir. Lamba tüpünün kalitesini sağlamak için ampul kabuğu genellikle bir kuvars tüp kullanır. Özel ürünler arasında halojen lambalar ve HID lambalar bulunur. Ayrıca otomotiv ışıkları ve diğer aydınlatma ürünlerini de içerirler. Ayrıca kızılötesi ısıtma lambaları da içerir. Ultraviyole sterilizasyon lambaları ve diğer özel ışıkları var.
IOTA6, IOTASTD ve IOTACG yüksek saflıkta kuvars kumu serisidir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Sibelco'dan (eski adıyla Unimin). Aydınlatma ekipmanı yapımında ana hammaddelerdir. Bu ekipman otomotiv ksenon lambaları üretmek için kullanılır. Aynı zamanda halojen lambalar, yüksek yoğunluklu gaz deşarjlı lambalar ve ultra yüksek performanslı lambalar da üretmektedir.
Fiber optik kablo
Kum çok saftır. Esas olarak optik iletişimde kullanılır. Optik fiberler için ön kalıplar ve malzemeler yapmak için kullanılır. Optik fiber üretimi için yüksek saflıkta kumun fiyatı 45.000-55.000 yuan/ton arasındadır.
Optik fiber ön kalıpları, fiber optik kabloların üretimi için temel hammaddelerdir. Bunlar optik fiber endüstrisinin “taç mücevherleridir”. Değerinin 70%'sidir. Yüksek saflıkta kuvars kılıflar, fiber optik preformlar için temel dış kaplama malzemesidir. Kuvars hedef çubukları, kuyruk çubukları vb. fiber çekmeyi destekleyen malzemelerdir. Çekirdek çubukların ve kuvars manşonların sıkı gereksinimleri vardır. Bunlar malzeme saflığı ve hidroksil içeriği gibi teknik parametreler içindir.
Havacılık
Çin Yapı Malzemeleri Bilimi Araştırma Enstitüsü, radyasyona dayanıklı kuvars camı geliştirdi. Ayrıca yüksek saflıkta kuvars camı da yaptılar. Camın belirli optik özellikleri vardır. Kozmik ışın radyasyonuna ve termal şoka dayanıklıdır. Yeri doldurulamaz bir optik bileşen haline geldi. Uzay aracı tutum kontrol sistemleri için güneş sensöründe kullanılır. Yüksek saflıkta kuvars kumu artık ana hammaddedir. Kristal cevherinin yerini alır ve kuvars camını eritmek için kullanılır.
Kuvars elyafı inorganik bir elyaftır. Saf kuvars kumundan özel bir işlemle üretilmiştir. Füzelerde, uçaklarda ve uydularda yaygın olarak kullanılır. Radar, savaş gemisi antenleri ve elektromanyetik pencereler de kapsanmaktadır. Bunlar paraziti önlemek ve paraziti önlemek içindir. Ayrıca uçaklar, savaş gemileri ve denizaltılar için gizli teknoloji malzemelerinde de kullanılır.
Optik alan
Kuvars camı elektrikle eritme ve gaz arıtma yoluyla yapılır. Hammadde olarak yüksek saflıkta kuvars kumu kullanır.
Kuvars camı optik aletlerin önemli bir bileşenidir. Şeffaf kuvars camı iyi optik özelliklere ve düşük kırılma indisine sahiptir. 185-3500mμ aralığında herhangi bir ışık iletim bandını karşılayabilir. Bu nedenle hem ultraviyole hem de kızılötesi şeffaf amaçlarla kullanılabilir. Bu optik aletler içindir. Ana ürünler spektrografların, kızılötesi kameraların, prizmaların ve lenslerin imalatıdır. Aynı zamanda kuvars camı 800~1000°C arasında bir değere sahip güçlü bir termal stabiliteye sahiptir. Yüksek irtifa fotoğrafçılığında da kuvars cam kullanılır. Bu, yüksek sıcaklıkta gözetleme pencereleri, telemetreler ve teleskoplar içindir.
