石英砂是重要的工业矿物原料，用途相当广泛，玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业都有它的身影。不止如此，高端石英砂在电子信息、光纤、光伏等行业，在国防军工、航空航天等领域也发挥着重要作用。可以说，小沙粒支撑着大产业。
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一文了解“石英砂”的分类、应用与要求
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- 2024-09-20 10:03:48
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目前，石英砂都有哪些类别呢，不同类别的石英砂你都了解吗？ 不同规格的石英砂 石英砂常用规格有：0.5-1mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm、10-20目、20-40目、40-80目、80-120目、100-200目、200目、325目。 石英砂目数其实指的是石英砂粒径或者粗细度，一般指的是在1英寸X1英寸的面积内的筛网，能通过该筛网孔数就定义为目数。石英砂目数越大，说明石英砂粒度越细，目数越小，说明石英砂的粒度越大。 不同品质的石英砂 一般而言，石英砂最少要含有98.5%的二氧化硅才能称为石英砂，而含量在98.5%以下的，一般称为硅石。 安徽省地方标准DB34/T1056-2009《石英砂》，适用于以石英石为原料，经碾磨加工而成的工业用石英砂（不包括铸造硅砂）。其中对于石英砂理化要求如下： 石英砂的理化要求（DB34/T1056-2009） 经过多年发展，目前，工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。 普通石英砂 一般是采用天然石英矿石，经破碎，水洗，烘干，二次筛选而成的一种水处理滤料；SiO2≥90—99%，Fe2O3≤0.06—0.02%，该滤料具有：无校角，密度大，机械强度高，载污能力线使用周期长的特点，是化学水处理的材料。可以用于冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，铸钢，泡花碱，化工，喷吵等行业。 精制石英砂 SiO2≥99—99.5%，Fe2O3≤0.005%，采用优质天然石英砂，经过精心挑选，精细加工而成。主要用途是在制造玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，冶金熔剂，陶瓷，研磨材料，铸造造型石英砂等方面，在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力，制取耐酸混凝土及耐酸砂浆。业内有时也称精制石英砂为酸洗石英砂。 高纯石英砂 高纯石英砂是采用高品位的石英石经过系列工艺加工而成。目前业内对高纯石英砂还没有建立统一的行业标准，其定义也不甚明确，但大致上说，高纯石英砂是指SiO2含量在99.95%以上或者更高，Fe2O3含量在0.0001%以下，Al2O3含量在0.01%以下的石英砂。 高纯石英砂广泛用于电光源、光纤通信、太阳能电池、半导体集成电路、精密光学仪器、医用器皿、航天航空等高科技行业。 硅微粉 硅微粉是以结晶石英、熔融石英等为原料，经研磨、精密分级、除杂、高温球化等工艺加工而成的一种无毒、无味、无污染二氧化硅粉体，是具有高耐热、高绝缘、低线性膨胀系数和导热性好等优异性能的无机非金属材料。 根据国家标准SJ/T10675—2002和多行业共识，硅微粉有多种分类和品种。 熔融石英砂 熔融石英砂是SiO2的非晶态（玻璃态）。它具有通透性，是玻璃的一种形态，其原子结构长而无序。它通过三维结构交叉链接使其温度和低热膨胀系数提高。将精选的优质硅石原料SiO2>99%，在电弧炉或电阻炉内熔融，熔融温度为1695-1720℃。由于SiO2熔体黏度高，在1900℃时为10的7次方Pa·s，无法用浇铸方法成型。冷却后为玻璃体，经过机械加工，磁选，除杂，筛分，生成不同规格，不同用途的颗粒状熔融石英砂。 熔融石英砂具有热稳定性好、纯度高、化学性质稳定、颗粒分布均匀、热膨胀率接近0等优点，可作为涂料、涂料等化工行业的填料，也是环氧树脂浇铸、电子密封材料、铸造材料、耐火材料、陶瓷玻璃等行业的主要原材料。 不同用途的石英砂 光伏玻璃用低铁砂 光伏玻璃一般用作光伏组件的封装面板，直接与外界环境接触，其耐候性、强度、透光率等指标对光伏组件的寿命和长期发电效率起核心作用。石英砂中的铁离子容易染色，而为了保证原片玻璃的高太阳能透过率，光伏玻璃含铁量要求比普通玻璃低，须使用含硅纯度高、杂质含量低的低铁石英砂。目前光伏玻璃用硅质原料现行标准为JC/T2314-2015，具体要求如下。 光伏用高纯石英砂 太阳能光伏发电已成为太阳能利用的首选方向，高纯度石英砂在光伏行业中具有重要的应用。光伏行业用的石英器件包括太阳能硅晶铸锭用石英陶瓷坩埚，以及光伏制造工艺的扩散、氧化、PECVD工序中使用到的石英舟、石英炉管和舟托架等。其中石英坩埚分为生长多晶硅用的方形石英坩埚和生长单晶硅用的圆形石英坩埚，是硅晶锭生长过程中的耗材，是光伏产业需求量最大的石英器件。而石英坩埚的主要原材料正是高纯石英砂。 板材砂 石英石具有耐磨、耐刮、耐热、抗腐蚀、经久耐用等性能，其可塑性强，且用途广泛，是人造建筑材料发展史上的一个标杆性产品，也渐成家装市场新宠，颇受消费者喜爱。石英石板材通常用95%~99%的石英砂或石英粉经树脂、色料以及其他添加剂粘结固化而成，因此石英砂或石英粉的品质在一定程度上决定了人造石英石板材的性能。 石英石板材行业用的石英砂粉一般取自优质的脉石英和石英岩矿，通过破碎、筛分、磁选等工艺获得。原料的质量直接影响到石英石的质量。一般来说，石英石板材用石英分为细石英砂粉（5-100目，用作骨料，骨料通常要求≥98%的含硅量）和粗石英砂（320-2500目，用于填充和加固作用）。对于硬度、颜色、杂质、水分、白度等都有一定要求。 铸造用砂 由于石英具有较高的耐火性和硬度，且其优良的工艺性能能够满足铸造生产的种种基本要求，不仅可以用于传统的粘土砂造型，同时可用于树脂砂以及覆膜砂等先进的造型和制芯工艺，所以石英砂在铸造生产中被大量而广泛使用。 水洗沙：是天然硅砂经水洗、分级的铸造用原砂。 擦洗砂：一种铸造用原砂。天然硅砂经擦洗、水洗、分级、烘干，含泥量小于0.5%。 烘干砂：是采用干净的深层地下水为水源，经三次脱泥、六次擦洗后的擦洗砂，再经过300℃-450℃高温烘干处理，生产出含水量更低，杂质更少的干砂，主要用于生产高级别的覆膜砂，以及化工、涂料、研磨、电子等行业。 覆膜砂：是在擦洗砂表面用酚醛树脂附覆上一层树脂膜。 铸造所用石英砂SiO2∈97.5％~99.6%(正负0.5%)，Fe2O3<1％。砂粒光洁，含泥量<0.2~0.3%，角型系数<1.35~1.47，含水量<6%。 其他用途用石英砂 陶瓷领域：生产陶瓷所用的石英砂SiO2＞90%，Fe2O3∈0.06~0.02%，耐火度达到1750℃。粒度范围1~0.005mm。 耐火材料：SiO2≥97.5%，Al2O3∈0.7~0.3%，Fe2O3∈0.4~0.1%，H2O≤0.5%，散料体积密度1.9~2.1g/m3，衬层体积密度1.75~1.8g/m3，粒度5.1~0.021mm。 冶金领域： 1）磨料砂：砂粒磨圆度好，无棱角，粒度0.8～1.5mm，SiO2＞98%，Al2O3＜0.72%，Fe2O3＜0.18%。 2）喷砂：化学工业清除锈，往往采用喷砂处理。要求SiO2＞99.6%，Al2O3＜0.18%，Fe2O3＜0.02%，粒度50~70目，粒形为球形，莫氏硬7。 磨料领域：石英砂用作磨料的质量要求为SiO2＞98%，Al2O3＜0.94%，Fe2O3＜0.24%，CaO＜0.26%，粒度0.5～0.8mm。
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