Microsilice, également connu sous le nom de fumée de silice, est un sous-produit des industries du silicium métal et du ferrosilicium. Ce dioxyde de silicium amorphe (SiO2) est généré sous forme de gaz lors de la réduction du quartz très pur dans les fours à arc électrique submergé. Au fur et à mesure que le métal en fusion est produit, un gaz à base de silice est émis. Cette fumée gazeuse, en se levant, se refroidit rapidement et se forme extrêmement minute, amorphe, particules sphériques.
Microsilice: Un regard plus attentif sur sa formation
La microsilice est collectée dans un bag house, un système conçu pour filtrer l'air chaud et les gaz évacués du four. Cette vapeur de gaz se condense dans les collecteurs à manche, formant une poudre très fine de particules sphériques. Ces particules en moyenne 0.1 à 0.3 microns de diamètre, d'une superficie de 17 à 30 m2/g.
Caractéristiques physiques et chimiques de la microsilice
La microsilice est une poudre grise ou gris-blanc avec un caractère réfractaire de plus de 1600℃. Sa densité apparente varie de 320 à 700 kg/m3. La composition chimique de la microsilice est principalement SiO2, comptabilité pour 75 à 98% de son contenu. D'autres composants incluent Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, et Na2O. Le pH de la microsilice est neutre.
La finesse de la fumée de silice est inférieure à 1μm, avec une granulométrie moyenne de 0.1 – 0.3 μm et une surface spécifique de 20 – 28 m2/g. Cette finesse et cette surface spécifique sont d'environ 80-100 fois celle du ciment et 50-70 fois celle des cendres volantes.
Microsilice dans l'industrie réfractaire
La microsilice a trouvé une large utilisation dans l'industrie réfractaire. Il joue un rôle crucial dans l'amélioration des performances des réfractaires amorphes. Voici quelques-unes de ses applications:
- Il sert de substitut au pur oxyde d'aluminium dans les réfractaires.
- Il est utilisé comme additif dans la production de produits réfractaires amorphes et façonnés, améliorant considérablement leur résistance et leurs performances à haute température.
- Il est utilisé comme coagulant dans la poche de coulée globale.
- Il est utilisé comme liant, coagulant, et additif pour autres produits réfractaires.
Microsilice dans le béton
La poudre de microsilice peut remplir les espaces entre les particules de ciment, rendre la bouillie plus dense. Ses applications dans le béton comprennent:
- Renforcement de la force: Ajouter 5-10% la microsilice peut augmenter la résistance à la compression en 10-30% et la résistance à la flexion de plus de 10%.
- Densité croissante: Il peut améliorer l'imperméabilité en 5-18 fois et la résistance chimique de plus de 4 fois.
- Améliorer la résistance au gel: Après 300-500 cycles rapides de congélation-décongélation, le module élastique relatif de la poudre de microsilice diminue de 10-20%, tandis que le béton ordinaire diminue à 30-73% à travers 25-50 cycles.
- Fournir une force précoce: Le béton de microsilice raccourcit la période d'induction et présente des caractéristiques de résistance précoces.
- Améliorer la résistance à l’abrasion et à la cavitation: La résistance au poinçonnement du béton microsiliceux s’améliore 0.5-2.5 fois par rapport au béton ordinaire, et sa capacité anti-cavitation améliore 3-16 fois.
Autres applications de la microsilice
La microsilice est utilisée comme charge dans le caoutchouc ou le plastique dans l'industrie des élastomères/polymères. Il est utilisé dans le processus de défluoration lors de la production de phosphate dicalcique (l'alimentation animale) dans l'industrie des engrais. Dans l'industrie pétrolière et gazière, il est utilisé dans les opérations d'injection de fond de trou pour améliorer l'écoulement et diminuer la perméabilité. Dans l'industrie du fibrociment, il est utilisé pour améliorer la résistance et la perméabilité des panneaux de toiture ondulés. En béton projeté, ou béton projeté, la fumée de silice réduit le rebond et augmente la force de liaison, productivité, et des économies sur le coût des matériaux. Il est également utilisé dans les produits commerciaux de gypse et de panneaux muraux en béton pour une performance accrue.
