
桂林鴻程礦山設備制造有限責任公司

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許多人誤以為微硅粉與硅微粉是同一種物質(zhì),,實際上是有區(qū)別的。微硅粉是硅鐵和金屬硅冶煉的副產(chǎn)物,,被廣泛應用于冶金球團、特種混凝土,、特種水泥,、耐火材料、化工產(chǎn)品等領域,;而硅微粉是以石英石原礦直接研磨而成,。微硅粉也稱為硅灰(或凝聚硅灰)。隨著環(huán)保力度的加強,,微硅粉產(chǎn)量逐年增加,,如果直接排放或堆棄,會造成環(huán)境污染和資源浪費,,因此,,如何資源化利用這些數(shù)量巨大的微硅粉已成為硅鐵冶煉企業(yè)急需解決的問題。微硅粉要實現(xiàn)綜合利用,,需要通過磨粉機加工成細粉,,桂林鴻程生產(chǎn)的硅灰磨粉機,為微硅粉的應用提供了更廣闊的途徑,。 1,、微硅粉的特征 微硅粉的主要化學成分為SiO2 ,其中的 SiO2主要以非結晶相(或無定形 SiO2)存在,,含量≥80%,、雜質(zhì)成分少,比表面積為20~28㎡/g,,粒度小于10μm的顆粒占80%以上,,化學活性高,容易與堿反應,,且具有質(zhì)量輕,、耐火度高、活性強等特點,,被廣泛應用于建筑,、耐火材料、冶金,、陶瓷,、化工等領域。 2、微硅粉的形成 硅粉是礦熱爐生產(chǎn)硅鐵合金和金屬硅過程中產(chǎn)生的Si和SiO氣體在煙道中與空氣氧化并迅速冷凝形成的粉塵 3,、微硅粉的危害 微硅粉塵是一種顆粒細小,、輕、易漂浮的可吸入顆粒,,如果直接排放,,會造成粉塵不易沉降, 漂浮于空氣中,,嚴重影響人類健康和周邊環(huán)境,。微硅粉塵顆粒被人體吸入后可直接進入肺部,會引起肺癌等塵病,。 4,、微硅粉的高附加值利用途徑 一般而言,微硅粉中SiO2的品位越高,,其附加值越高,。 (1)用于混凝土工業(yè) 摻微硅粉混凝土具有強度高、黏附與凝聚性能好和可增加成型厚度等特點,。大跨度橋梁,、海洋石油鉆井平臺等水利水電工程中,摻微硅粉混凝土可以改善其防滲性,、防腐性和抗沖磨性,。道路修建過程中,微硅粉可以較大程度上提高混凝土早期強度和耐磨性,。 微硅粉能提高混凝土的抗壓,、抗拉、抗沖擊強度和耐磨性能,。這是由于微硅粉不參與固化反應,,提高了混凝土中各組分間的粘結強度和密實度,減弱了Ca(OH)2的危害,。微硅粉與樹脂易混合且不易團聚,,能有效減少沉淀和分層。微硅粉塵能降低混凝土的膨脹和收縮率,,對混凝土有良好的絕緣性和抗電弧性能。一般而言,,摻微硅粉的混凝土與多數(shù)酸堿不進行化學反應,,增強混凝土的抗腐蝕性。 (2)作為水泥摻和料 將微硅粉作為摻和材料用于生產(chǎn)特種水泥,。摻微硅粉的特種水泥能制作成強度是普通混凝土2~3倍的致密度混凝土,,其具有良好的耐磨性、耐腐蝕性,、抗?jié)B性,、絕緣性,、抗凍性及對氯離子的阻擋性能等。 水泥的強度隨摻入微硅粉含量增加而顯著增加,,微硅粉能有效提高水泥的密實性和割線彈性模量,,顯著提高水泥的腐蝕阻力和蠕變性等,但水泥的吸水率和體積質(zhì)量會降低,。因此,,將微硅粉摻入水泥時,要關注吸水率和體積質(zhì)量降低的問題,。 (3)用于耐火材料行業(yè) 微硅粉塵具有較高耐火度等優(yōu)良性質(zhì),,被廣泛應用于耐火材料行業(yè),主要用來制備高溫陶瓷,、鋼包料,、高溫耐磨材料,、透氣磚,、耐火澆注料等,。 微硅粉能提高耐火材料的流動性,、體積密度和強度,,改善耐火材料的凝聚性和高溫性能,,延長耐火材料的使用壽命,,可實現(xiàn)硅鐵和工業(yè)硅冶煉企業(yè)粉塵內(nèi)部消化和清潔生產(chǎn),。 (4)冶金球團 在冶金行業(yè),,多數(shù)企業(yè)將微硅粉作為一種返回料使用,。將硅石和微硅粉混合造球礦作為電爐還原煉硅的原料,可以實現(xiàn)硅回收率正常,,單位產(chǎn)品能耗不變,。用水將微硅粉潤濕、造塊制成4cm左右的球團不需要焙燒,、干燥等可直接進行電爐還原熔煉,。球團也可進行高溫燒結,燒結過程中沒有爆裂等問題,,產(chǎn)品燒結礦強度較高,。 將微硅粉和紙漿廢液混合制成球團,進行電爐還原熔煉,,生產(chǎn)證明由于該球團比普通料的強度大,,在運輸過程中不容易破碎。將電爐煉硅濕法回收的微硅粉料漿作為返回硅源,,與鉻礦混合造球,,生產(chǎn)表明微硅粉能增強鉻礦球團的黏結性。 (5)制備納米白炭黑(納米SiO2) 張德懿等以低品位微硅粉為硅源,通過“酸浸提純—HF 酸溶解—水解—干燥”工藝制備出品位大于97%的納米SiO2,,其BET比表面積和平均粒徑分別為210㎡/g和90nm,。裴新意等把微硅粉加入生石灰中煅燒后酸浸制備白炭黑,制備出純度99.9%,、平均粒徑11.15μm,、白度為96的白炭黑。朱慧仙等以微硅粉和氧化鈣為原料,,經(jīng)混酸加HF除鐵,、高溫煅燒和水溶等步驟制備出穩(wěn)定性良好的酸性硅溶膠。 不過,,利用微硅粉塵制備白炭黑的研究主要集中在制備工藝,、產(chǎn)品純度和性能控制等方面,然而生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是沉淀白炭黑,,與氣相法生產(chǎn)的白炭黑性能差距較大,。 (6)制備金屬硅 BARATI等以品位97.5%的微硅粉為硅源,通過酸浸,、低溫煅燒,、鎂熱還原、還原后酸浸等步驟制備金屬硅,。所制備的金屬硅中硅含量大于99%,,B和P含量分別小于3g/t和12g/t,其質(zhì)量優(yōu)于冶金硅,,是制備太陽能級硅的優(yōu)質(zhì)原料,。因此,采用微硅粉制備金屬硅對于其高值化利用是一個重要方向,。 (7)制備高性能吸附劑 微硅粉比表面積大和孔隙發(fā)達,,有較強的吸附作用。由微硅粉制備的吸附材料對重金屬,、CO2和油氣等有良好的吸附作用,,可以預見微硅粉制備的吸附材料在廢水、廢氣,、廢液等治理方面有廣泛的應用,。將高污染粉塵變成治理環(huán)境的高效試劑,這是微硅粉高值化利用的重大創(chuàng)新,。 (8)制備凝膠材料 由于微硅粉可以通過高溫煅燒或者堿溶制備水玻璃,,因此,不論是以微硅粉還是水玻璃為硅源制備硅氣凝膠,,都能實現(xiàn)微硅粉高附加值利用。微硅粉為硅源制備的硅氣凝膠氣孔率高、強度大,、密度低,、隔熱性能好,而且無毒的特點,、有望廣泛應用于航空航天,、建筑、醫(yī)藥等行業(yè),。 微硅粉的利用應重點關注微硅粉資源化,、綜合化和高值化利用,對微硅粉進行深加工提高其理化性能,,使其廣泛應用在電子,、航空航天、醫(yī)藥,、彩色輪胎,、牙膏、橡膠等領域,。 資料來源:《張金梁, 盧萍, 楊桂生,等.微硅粉性能表征與綜合利用研究現(xiàn)狀分析.礦冶:116-122.2020,(04)》,,由【粉體技術網(wǎng)】編輯整理
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