Le processus de fabrication
La production de fumée de silice comporte trois étapes principales: obtenir des matières premières, les traiter dans un four, et collecter les fumée de silice.
Matières premières
Les principales matières premières utilisées dans la production de fumée de silice sont le quartz, charbon, et copeaux de bois. Le quartz est un minéral naturel qui contient des niveaux élevés de dioxyde de silicium (SiO2). Le charbon et les copeaux de bois servent d'agents réducteurs nécessaires à la réaction chimique.
La fournaise
Les matières premières sont placées dans un four à arc électrique, où ils sont chauffés à des températures supérieures à 2000°C. La chaleur intense fait réagir le dioxyde de silicium dans le quartz avec le carbone du charbon ou des copeaux de bois, formation de silicium métal et de dioxyde de carbone (CO2). Par conséquent, un gaz contenant du monoxyde de silicium (SiO) est libérée.
Collecte de fumée de silice
Le gaz contenant SiO se refroidit rapidement, faisant réagir le SiO avec l'oxygène (O2) dans l'air et forme de la fumée de silice, composé principalement de dioxyde de silicium ultrafin (SiO2) particules. Ces particules sont ensuite collectées à l'aide de filtres ou d'autres systèmes de collecte et emballées pour une utilisation ultérieure..
Applications de la fumée de silice
En raison de ses propriétés uniques, la fumée de silice trouve une utilisation dans diverses applications, y compris le béton, matériaux réfractaires, et d'autres.
La fumée de silice est largement utilisée comme additif dans le béton pour améliorer sa résistance, durabilité, et résistance aux attaques chimiques. L'ajout de fumée de silice réduit la perméabilité du béton, le rendant moins sensible à la corrosion et à d'autres formes de dégradation. Il améliore également les propriétés mécaniques du béton, y compris la résistance à la compression, résistance à la traction, et résistance à la flexion.
La fumée de silice est un composant essentiel dans la production de matériaux réfractaires, qui servent à garnir les fours à haute température, fours, et réacteurs. Son point de fusion élevé et sa faible conductivité thermique en font un matériau idéal pour renforcer l'isolation thermique et la résistance mécanique des réfractaires.
Autres applications
En plus du béton et des réfractaires, la fumée de silice est utilisée dans diverses autres applications, tel que:
- Peintures et revêtements: Il améliore les propriétés anti-corrosion et de résistance aux intempéries des systèmes de peinture et de revêtement.
- Caoutchouc et plastiques: Il améliore les propriétés mécaniques et thermiques de ces matériaux.
- Céramique: Il améliore la force, dureté, et stabilité thermique des produits céramiques.
- Électronique: Il est utilisé comme charge dans les emballages microélectroniques pour améliorer la conductivité thermique et l'isolation électrique..
Impacts environnementaux
La production de fumée de silice implique la génération de dioxyde de carbone (CO2) comme sous-produit de la réaction du four. Cependant, l'utilisation de fumée de silice dans le béton peut compenser ces émissions en réduisant le besoin de ciment, une source importante d'émissions de CO2. Par ailleurs, le recyclage de la fumée de silice en tant que matériau de valeur évite qu'elle ne soit jetée dans des décharges, réduisant ainsi les déchets.
