石英砂的作用与用途
石英砂是一种以二氧化硅(SiO₂)为主要成分的非金属矿产,因具有硬度高、化学稳定性好、耐高温、绝缘性强等特性,被广泛应用于多个行业。以下是石英砂的主要用途和作用:
1、玻璃制造行业
石英砂是玻璃生产的核心原料(玻璃的主要成分是二氧化硅),不同纯度的石英砂对应不同类型的玻璃:
普通玻璃:平板玻璃、日用玻璃(如玻璃杯、玻璃瓶)的主要原料,提供玻璃的基础骨架。
特种玻璃:高纯度石英砂可用于生产光学玻璃(如镜头、棱镜)、耐高温玻璃(如实验室器皿)、光伏玻璃(提升透光率以提高发电效率)、电子玻璃(如显示屏基板)等。
2、建筑与建材行业
混凝土与砂浆骨料:石英砂硬度高、颗粒均匀,可替代天然砂作为混凝土、水泥砂浆的细骨料,增强材料的强度、耐磨性和耐久性,广泛用于建筑结构、道路、桥梁等工程。
墙体材料与装饰:可用于生产加气混凝土砌块、轻质隔墙板等墙体材料,或加工为石英砂涂料、真石漆等装饰材料,提升墙面的质感和耐候性。
玻璃幕墙与光伏支架:高纯度石英砂是特种玻璃(如超白玻璃)的原料,用于建筑玻璃幕墙或光伏组件盖板,保证透光性和强度。
3、陶瓷与耐火材料行业
陶瓷原料:在陶瓷烧制中,石英砂作为“瘠性原料”可降低黏土的可塑性,减少坯体收缩变形,同时参与釉料配方,提升陶瓷的致密度和光泽度,用于日用陶瓷、建筑陶瓷(瓷砖)、工业陶瓷等。
耐火材料:石英砂耐高温(熔点约 1750℃),可用于生产耐火砖、耐火浇注料、窑炉内衬等,应用于冶金窑炉、玻璃窑、工业锅炉等高温设备,起到隔热、防火和保护炉体的作用。
4、冶金与铸造行业
冶金熔剂:在钢铁、有色金属冶炼中,石英砂可作为酸性熔剂,与矿石中的碱性杂质(如石灰石)反应生成炉渣,去除杂质,提高金属纯度。
铸造型砂:石英砂耐高温、热稳定性好,是铸造业中砂型(砂模)的核心原料,用于支撑铸件形状,防止金属液冷却时变形或开裂,适用于铸钢、铸铁等铸件生产。
5、化工与环保行业
过滤材料:石英砂颗粒均匀、孔隙率高,是水处理中的关键过滤介质,可用于自来水厂、污水处理厂、游泳池等场景,去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质,净化水质。
化工原料:高纯度石英砂可用于生产硅化合物,如硅胶、硅酸钠(水玻璃)、白炭黑等,这些产品广泛应用于洗涤剂、胶粘剂、橡胶填充剂等领域。
环保吸附材料:改性石英砂可用于重金属废水处理,通过吸附作用去除水中的铅、镉等污染物。
6、电子与高新技术行业
半导体与芯片制造:超高纯度石英砂(纯度 99.999% 以上)经提炼可制成多晶硅、单晶硅,是半导体芯片、太阳能电池的核心原料。
石英玻璃与光纤:高纯度石英砂熔融后可制成石英玻璃(耐高温、透光性极佳),用于航天器窗口、激光装置;或加工为光纤预制棒,拉制成光导纤维,支撑通信网络。
电子封装与绝缘材料:石英砂可加工为石英粉,用于电子元件的封装材料或绝缘填充剂,提升器件的稳定性。
7、其他领域
磨料与喷砂:石英砂硬度高,可制成砂纸、砂轮等磨料,或用于金属表面喷砂处理,去除锈迹、氧化层,提升表面粗糙度。
农业与土壤改良:粗石英砂可混入黏性土壤,改善透气性和排水性;部分石英砂经加工后可作为饲料添加剂(补充硅元素)。