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硅砂（以石英為主要礦物成分的顆粒物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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硅砂

以石英為主要礦物成分的顆粒物

硅砂，又名二氧化硅或石英砂。是以石英為主要礦物成分、粒徑在 0.020mm-3.350mm 的耐火顆粒物，根據(jù)開(kāi)采和加工方法的不同分為人工硅砂及水洗砂、擦洗砂、精選（浮選）砂等天然硅砂。

硅砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2 ，硅砂的顏色為乳白色或無(wú)色半透明狀，硬度7，性脆無(wú)解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，相對(duì)密度為2.65，其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點(diǎn)1750℃。顏色呈乳白色、淡黃、褐色及灰色，硅砂有較高的耐火性能。

基本信息

中文名	硅砂
外文名	Silica sand
核心原料	二氧化硅
別名	二氧化硅或石英砂
特性	較高耐火性能
顏色	乳白色、淡黃、褐色及灰色

收起

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

硅砂和石英砂不屬于同類(lèi)物質(zhì)，兩種物質(zhì)均以二氧化硅為主要成分，但石英砂是結(jié)晶體，是由石英石制備而成，硅砂由含二氧化硅的沙子砂礫制備而成，兩者外觀差異較較大，制成方法也存在差異，之所以被中國(guó)人以含量百分比來(lái)區(qū)分是因?yàn)槲覈?guó)石英砂較易獲得，另外我國(guó)的石英砂含量高于我國(guó)硅砂含量，故我國(guó)錯(cuò)誤的稱(chēng)石英砂又名硅砂，或硅砂又名石英砂，是制作玻璃的主要原料。硅砂有普通硅砂、精制硅砂和高純硅砂。普通硅砂中二氧化硅的含量90%至99%之間，氧化鐵含量小于0.02%；精制硅砂中二氧化硅的含量在99%至99.5%之間，氧化鐵含量小于0.015%；高純石英砂中二氧化硅的含量在99.5%至99.9%之間，氧化鐵含量小于0.001%。純度較高的硅砂為乳白色的，當(dāng)雜質(zhì)含量較多時(shí)，硅砂會(huì)呈現(xiàn)褐紅色、淺棕色等顏色，硅砂的熔點(diǎn)約為1750℃，粒徑在0.02mm～3.35mm之間，不溶于除氫氟酸以外的酸，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐磨性等特點(diǎn)。世界上主要的玻璃生產(chǎn)國(guó)，如蘇聯(lián)、美國(guó)、比利時(shí)等國(guó)玻璃硅質(zhì)原料大部分用的是天然硅砂。我國(guó)的天然硅砂質(zhì)量比較差，一般用石英砂巖粉碎加工的硅砂作為玻璃的原料。

硅砂

二氧化硅作為硅原料的核心原料在硅原料的生產(chǎn)與供應(yīng)中起著不可替代的重要基礎(chǔ)作用。它所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位，特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性，使得其在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，如，IT行業(yè)的核心技術(shù)產(chǎn)品——計(jì)算機(jī)芯片，光導(dǎo)纖維，電子產(chǎn)業(yè)的諧振器，新型電光源，高絕緣的封接材料，航空航天儀器，軍工技術(shù)產(chǎn)品，特種光學(xué)玻璃，化學(xué)分析儀器等等，都離不開(kāi)這些基礎(chǔ)原料。

天然硅砂分為水洗砂、擦洗砂、精選（浮選）砂等，水洗砂主要用于鑄造業(yè)，擦洗砂主要用于建筑級(jí)玻璃和玻璃容器的生產(chǎn)，浮選砂是生產(chǎn)浮法玻璃的原料。

常用規(guī)格

硅砂常用規(guī)格有：1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm、10-20目、20-40目、40-80目、100-120目、200目、325目，SiO≥99-99.5% FeO≤0.02-0.015%。

應(yīng)用領(lǐng)域

基礎(chǔ)應(yīng)用

硅砂是重要的工業(yè)礦物原料，廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。

一、玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導(dǎo)電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料

二、陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料。

三、冶金：硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑

四、建筑：混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗(yàn)材料（即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂）等　五、化工：硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無(wú)定形二氧化硅微粉

六、機(jī)械：鑄造型砂的主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等）

七、電子：高純度金屬硅、通訊用光纖等

八、橡膠、塑料：填料（可提高耐磨性）

九、涂料：填料（可提高涂料的耐酸性）

十、航空、航天：其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，而具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕、高度絕緣、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。

2011年，“硅砂資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(內(nèi)蒙古風(fēng)積沙資源利用研究中心)”正式落戶(hù)呼和浩特留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園。這是“硅砂資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”在我國(guó)設(shè)立的首個(gè)“內(nèi)蒙古風(fēng)積沙資源利用研究中心”，為沙漠風(fēng)積沙綜合利用研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“硅砂資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”將與內(nèi)蒙古大學(xué)等院校合作建立“砂產(chǎn)業(yè)”學(xué)校，按照“以砂精鑄、以砂興水、以砂增油、以砂治沙、以砂建筑、以砂興農(nóng)”六大領(lǐng)域，以生態(tài)農(nóng)業(yè)為切入點(diǎn)，結(jié)合自治區(qū)盟市資源及市場(chǎng)需求，有計(jì)劃有步驟地建立分公司，形成年產(chǎn)值達(dá)到千億元規(guī)模的戰(zhàn)略性新興砂產(chǎn)業(yè)。

工業(yè)應(yīng)用

1、在玻璃方面的應(yīng)用：根據(jù)硅砂含量、純度及玻璃的化學(xué)成分等的不同，硅砂可以制作不同種類(lèi)的玻璃，如普通的鈉鈣硅玻璃、添加著色劑的顏色玻璃、可改變光傳播方向的光學(xué)玻璃、具有特殊功能的特種玻璃、保溫隔熱玻璃、真空玻璃、導(dǎo)電玻璃，以及用玻璃制成的玻璃儀器、日常用具，如玻璃杯、眼鏡、微波爐轉(zhuǎn)盤(pán)、手機(jī)屏幕等。

2、在陶瓷方面的應(yīng)用：陶瓷的白度對(duì)陶瓷質(zhì)量有很重要的影響，為了提高其白度，可以向陶瓷原料中加入一些硅砂，而且加入硅砂后還可減少陶瓷坯體的干燥時(shí)間，避免了因干燥過(guò)慢導(dǎo)致的龜裂，同時(shí)，加入硅砂后會(huì)使陶瓷表面退皮現(xiàn)象消失，因此硅砂的加入在很大程度上提高了陶瓷的質(zhì)量。硅砂除了可以在陶瓷上有所應(yīng)用外，還可對(duì)硅砂進(jìn)行細(xì)磨，使硅砂成粉，用于搪瓷的制備，搪瓷的制備對(duì)于硅砂純度的要求要高一些。

3、在鑄造方面的應(yīng)用：硅砂在物理方面有比較特殊的性質(zhì)，如抗熱震性、硬度大等特點(diǎn)，因此在模芯、模具等的鑄造上有很大的應(yīng)用。制作陶瓷時(shí)，對(duì)硅砂的化學(xué)組分要求比較高，但是鑄造對(duì)硅砂的物理性質(zhì)要求較高，如硅砂顆粒的粒度及形狀等。

4、在航空航天方面的應(yīng)用：由于硅砂具有良好的壓電效應(yīng)、高度絕緣、耐腐蝕、耐高溫等性能，是其它材料所沒(méi)有的，因此在航空、航天方面有非常重要的應(yīng)用。

5、建筑方面的應(yīng)用：硅砂在建筑方面的應(yīng)用最為常見(jiàn)，如在建造房屋及修筑道路時(shí)，向水泥、混凝土中加入一定比例的砂子，可使墻面、道路更加結(jié)實(shí)，防止裂紋的出現(xiàn)，硅砂應(yīng)用于建筑上時(shí)，對(duì)粒度有一定的要求，例如在建造房屋時(shí)，把硅砂與水泥混合之前需先用篩網(wǎng)把砂子篩的均勻，因此對(duì)硅砂的物理性質(zhì)有一定的要求。

6、其它方面的應(yīng)用：硅砂除了在玻璃、陶瓷、鑄造、建筑等方面的應(yīng)用外，還有一些其它比較特殊的應(yīng)用，如用作砂紙、紗布等研磨材料；在塑料中加入硅砂可以提高塑料的耐磨性；用二氧化硅制成的石英光導(dǎo)纖維是信息高速公路的骨架；實(shí)驗(yàn)室里使用的石英比色皿、石英坩堝等；用石英中具有彩色層狀或環(huán)帶狀的瑪瑙制成的瑪瑙飾品。

環(huán)境應(yīng)用

硅砂的另一個(gè)重要用途就是作為水處理的濾料、濾池。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種工廠不斷出現(xiàn)，水污染問(wèn)題不斷顯現(xiàn)出來(lái)：工業(yè)廢水隨意排放，城市垃圾堆到河里，農(nóng)村噴灑的農(nóng)藥隨雨水流到河里等等，致使水中含有許多有害物質(zhì)，人類(lèi)無(wú)法飲用這些被嚴(yán)重污染的水。我國(guó)工業(yè)廢水有些未經(jīng)處理直接排放到河里，一些處理后的廢水未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也直接排放到河里，污水的處理能力很低。針對(duì)這種情況，我國(guó)進(jìn)行了許多研究，各種可吸附廢水中有害金屬離子及有機(jī)物的納米材料、多孔碳材料等不斷被研究出來(lái)。用固體吸附劑去除廢水中有害離子是廢水處理的重要手段，但是用過(guò)的吸附劑再生又成為難題。而且，效果好的吸附劑成本很高，無(wú)法普遍應(yīng)用到日常生活中去。硅砂分布廣泛，價(jià)格便宜，研究以硅砂為主要成分的吸附劑為解決水污染問(wèn)題提供了依據(jù)。因此，以硅砂為原料研究其表面狀況、吸附性能等性質(zhì)對(duì)處理水污染改善環(huán)境方面具有重要意義。

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