Der Produktionsprozess
Die Herstellung von Silikastaub umfasst drei Hauptschritte: Rohstoffe beschaffen, Verarbeitung in einem Ofen, und Sammeln der Silica-Rauch.
Rohes Material
Die primären Rohstoffe, die bei der Herstellung von Silikastaub verwendet werden, sind Quarz, Kohle, und Holzspäne. Quarz ist ein natürlich vorkommendes Mineral, das einen hohen Anteil an Siliziumdioxid enthält (SiO2). Als Reduktionsmittel für die chemische Reaktion dienen Kohle und Hackschnitzel.
Der Ofen
Die Rohstoffe werden in einen Elektrolichtbogenofen eingebracht, wo sie auf Temperaturen über 2000°C erhitzt werden. Durch die starke Hitze reagiert das Siliziumdioxid im Quarz mit dem Kohlenstoff aus Kohle oder Holzspänen, Bildung von Siliziummetall und Kohlendioxid (CO2). Als Ergebnis, ein Gas, das Siliziummonoxid enthält (SiO) es ist veröffentlicht worden.
Sammlung von Silikadämpfen
Das SiO enthaltende Gas wird schnell abgekühlt, wodurch das SiO mit Sauerstoff reagiert (O2) in der Luft und bilden Silikastaub, das hauptsächlich aus ultrafeinem Siliziumdioxid besteht (SiO2) Partikel. Diese Partikel werden dann mithilfe von Filtern oder anderen Sammelsystemen gesammelt und für die weitere Verwendung verpackt.
Anwendungen von Silica Fume
Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften, Silikastaub findet in verschiedenen Anwendungen Verwendung, einschließlich Beton, Feuerfeste Materialien, und andere.
Silikastaub wird häufig als Zusatzstoff in Beton verwendet, um dessen Festigkeit zu verbessern, Haltbarkeit, und Beständigkeit gegen chemische Angriffe. Die Zugabe von Silikastaub reduziert die Durchlässigkeit von Beton, wodurch es weniger anfällig für Korrosion und andere Formen der Verschlechterung wird. Es verbessert auch die mechanischen Eigenschaften von Beton, einschließlich Druckfestigkeit, Zugfestigkeit, und Biegefestigkeit.
Silikastaub ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Herstellung von Feuerfestmaterialien, die zur Auskleidung von Hochtemperaturöfen verwendet werden, Öfen, und Reaktoren. Sein hoher Schmelzpunkt und seine geringe Wärmeleitfähigkeit machen es zu einem idealen Material zur Verbesserung der Wärmedämmung und mechanischen Festigkeit von feuerfesten Materialien.
Andere Anwendungen
Neben Beton und Feuerfest, Silikastaub wird in verschiedenen anderen Anwendungen verwendet, wie zum Beispiel:
- Farben und Beschichtungen: Es verbessert die Korrosionsschutz- und Wetterbeständigkeitseigenschaften von Farb- und Beschichtungssystemen.
- Gummi und Kunststoff: Es verbessert die mechanischen und thermischen Eigenschaften dieser Materialien.
- Keramik: Es verbessert die Festigkeit, Härte, und thermische Stabilität von keramischen Produkten.
- Elektronik: Es wird als Füllstoff in mikroelektronischen Verpackungen verwendet, um eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit und elektrische Isolierung bereitzustellen.
Umwelteinflüsse
Die Produktion von Silikastaub beinhaltet die Erzeugung von Kohlendioxid (CO2) als Nebenprodukt der Ofenreaktion. Jedoch, Die Verwendung von Silikastaub in Beton kann diese Emissionen ausgleichen, indem der Bedarf an Zement reduziert wird, eine bedeutende Quelle von CO2-Emissionen. Außerdem, Die Wiederverwertung von Silikastaub als Wertstoff verhindert die Entsorgung auf Deponien, wodurch Abfall reduziert wird.
