Виробничий процес
Виробництво кремнезему складається з трьох основних етапів: отримання сировини, обробка їх у печі, і збирання Кремнезем.
Сировина
Основною сировиною, яка використовується у виробництві кремнезему, є кварц, вугілля, і тріски. Кварц – це природний мінерал, який містить високий рівень діоксиду кремнію (SiO2). Відновниками, необхідними для хімічної реакції, є вугілля та деревна стружка.
Піч
Сировина поміщається в електродугову піч, де вони нагріваються до температур понад 2000°C. Сильне тепло змушує діоксид кремнію в кварці реагувати з вуглецем із вугілля чи деревної стружки., утворюючи металевий кремній і вуглекислий газ (CO2). В результаті, газ, що містить монооксид кремнію (SiO) звільняється.
Колекція кремнезему
Газ, що містить SiO, швидко охолоджується, змушуючи SiO реагувати з киснем (O2) на повітрі та утворюють кремнезем, який складається в основному з ультрадисперсного діоксиду кремнію (SiO2) частинки. Потім ці частинки збираються за допомогою фільтрів або інших систем збору та упаковуються для подальшого використання.
Застосування кремнезему
Завдяки своїм унікальним властивостям, кремнезем знаходить застосування в різних сферах застосування, в тому числі бетону, вогнетривкі матеріали, та ін.
Дим кремнезему широко використовується як добавка до бетону для підвищення його міцності, довговічність, і стійкість до хімічних атак. Додавання кремнезему знижує водопроникність бетону, що робить його менш сприйнятливим до корозії та інших форм деградації. Це також покращує механічні властивості бетону, включаючи міцність на стиск, міцність на розрив, і міцність на вигин.
Кремнезем є важливим компонентом у виробництві вогнетривких матеріалів, якими футерують високотемпературні печі, печі, і реактори. Його висока температура плавлення та низька теплопровідність роблять його ідеальним матеріалом для підвищення теплоізоляції та механічної міцності вогнетривів..
Інші програми
Крім бетону і вогнетривів, кремнезем використовується в різних інших сферах застосування, такі як:
- Фарби та покриття: Покращує антикорозійні та атмосферостійкі властивості фарб і систем покриття.
- Гума і пластмаси: Це покращує механічні та термічні властивості цих матеріалів.
- Кераміка: Це покращує міцність, твердість, і термостійкість керамічних виробів.
- електроніка: Він використовується як наповнювач в мікроелектронній упаковці для забезпечення покращеної теплопровідності та електроізоляції..
Environmental Impacts
The production of silica fume involves the generation of carbon dioxide (CO2) as a byproduct of the furnace reaction. Однак, the use of silica fume in concrete can offset these emissions by reducing the need for cement, a significant source of CO2 emissions. Крім того, recycling silica fume as a valuable material prevents it from being disposed of in landfills, thus reducing waste.
