ทรายควอตซ์เป็นวัตถุดิบแร่ที่สำคัญในอุตสาหกรรม มีการใช้งานหลากหลาย รวมถึงอุตสาหกรรมแก้ว การหล่อ เซรามิกและวัสดุทนไฟ โลหะวิทยา การก่อสร้าง เคมี พลาสติก ยาง วัสดุขัดถู และอุตสาหกรรมอื่นๆ นอกจากนี้ ทรายควอตซ์คุณภาพสูงยังมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ใยแก้วนำแสง เซลล์แสงอาทิตย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ รวมถึงอุตสาหกรรมป้องกันประเทศและการทหาร อวกาศ และสาขาอื่นๆ กล่าวได้ว่าเม็ดทรายขนาดเล็กช่วยสนับสนุนอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ (เครื่องแยกแม่เหล็กความชันสูงแบบวงแหวนแนวตั้ง)
ปัจจุบัน คุณรู้จักทรายควอตซ์ชนิดใดบ้าง?
01. ทรายควอตซ์ที่มีขนาดแตกต่างกัน
ขนาดเม็ดทรายควอตซ์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่: 0.5-1 มม., 1-2 มม., 2-4 มม., 4-8 มม., 8-16 มม., 16-32 มม., 10-20 มม., 20-40 มม., 40-80 มม., 80-120 มม., 100-200 มม., 200 มม. และ 325 มม.
หมายเลขเมชของทรายควอตซ์นั้นหมายถึงขนาดหรือความละเอียดของเม็ดทรายควอตซ์ โดยทั่วไปแล้วจะหมายถึงขนาดของรูตาข่ายภายในพื้นที่ 1 นิ้ว x 1 นิ้ว จำนวนรูตาข่ายที่สามารถผ่านตะแกรงได้จะถูกกำหนดเป็นหมายเลขเมช ยิ่งหมายเลขเมชของทรายควอตซ์มากเท่าไหร่ ขนาดเม็ดทรายก็จะยิ่งละเอียดมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งหมายเลขเมชน้อยเท่าไหร่ ขนาดเม็ดทรายก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเท่านั้น
02 ทรายควอตซ์คุณภาพต่างกัน
โดยทั่วไปแล้ว ทรายควอตซ์จะเรียกว่าทรายควอตซ์ได้ก็ต่อเมื่อมีซิลิคอนไดออกไซด์อย่างน้อย 98.5% ในขณะที่ปริมาณต่ำกว่า 98.5% โดยทั่วไปจะเรียกว่าซิลิกา
มาตรฐานท้องถิ่นของมณฑลอานฮุย DB34/T1056-2009 “ทรายควอตซ์” ใช้ได้กับทรายควอตซ์อุตสาหกรรม (ไม่รวมทรายซิลิกาสำหรับงานหล่อ) ที่ผลิตจากหินควอตซ์โดยการบด
หลังจากพัฒนามาหลายปี ปัจจุบันในอุตสาหกรรมมักแบ่งทรายควอตซ์ออกเป็นทรายควอตซ์ธรรมดา ทรายควอตซ์บริสุทธิ์ ทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูง ทรายควอตซ์หลอม และผงซิลิกา
ทรายควอตซ์ธรรมดา
โดยทั่วไปแล้ว วัสดุกรองบำบัดน้ำชนิดนี้ทำจากแร่ควอตซ์ธรรมชาติ ผ่านกระบวนการบด ล้าง อบแห้ง และคัดกรองขั้นที่สอง มีปริมาณ SiO2 ≥ 90-99% และ Fe2O3 ≤ 0.06-0.02% คุณสมบัติเด่นของวัสดุกรองนี้คือ ไม่ต้องปรับมุม มีความหนาแน่นสูง มีความแข็งแรงเชิงกลสูง และมีอายุการใช้งานยาวนาน สามารถดักจับสารมลพิษได้ดี เป็นวัสดุที่ใช้ในการบำบัดน้ำทางเคมี สามารถใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา กราไฟต์ซิลิคอนคาร์ไบด์ แก้วและผลิตภัณฑ์แก้ว เคลือบฟัน เหล็กหล่อ โซดาไฟ เคมีภัณฑ์ การลดเสียงรบกวนจากเครื่องบินเจ็ท และอื่นๆ
ทรายควอตซ์บริสุทธิ์
ทรายควอตซ์บริสุทธิ์มีส่วนประกอบหลักคือ SiO2 ≥ 99-99.5% และ Fe2O3 ≤ 0.005% ผลิตจากทรายควอตซ์ธรรมชาติคุณภาพสูง คัดสรรและแปรรูปอย่างพิถีพิถัน วัตถุประสงค์หลักคือใช้ในการผลิตคอนกรีตและปูนทนกรด รวมถึงการผลิตแก้ว วัสดุทนไฟ การถลุงเฟอร์โรซิลิคอน สารช่วยหลอมโลหะ เซรามิก วัสดุขัดถู ทรายควอตซ์สำหรับหล่อขึ้นรูป ฯลฯ บางครั้งในอุตสาหกรรม ทรายควอตซ์บริสุทธิ์นี้ก็เรียกว่าทรายควอตซ์ล้างกรดด้วย
ทรายแก้ว
ทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงผลิตจากหินควอตซ์คุณภาพสูงผ่านกระบวนการต่างๆ ปัจจุบัน อุตสาหกรรมยังไม่ได้กำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เป็นเอกภาพสำหรับทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูง และคำจำกัดความก็ยังไม่ชัดเจนนัก แต่โดยทั่วไปแล้ว ทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงหมายถึงทรายควอตซ์ที่มีปริมาณ SiO2 มากกว่า 99.95% ขึ้นไป ปริมาณ Fe2O3 น้อยกว่า 0.0001% และปริมาณ Al2O3 น้อยกว่า 0.01% ทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง เซลล์แสงอาทิตย์ วงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์ เครื่องมือวัดทางแสงที่มีความแม่นยำ เครื่องมือทางการแพทย์ อวกาศ และอุตสาหกรรมไฮเทคอื่นๆ
ไมโครซิลิกา
ผงไมโครซิลิคอนเป็นผงซิลิคอนไดออกไซด์ปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น และปราศจากมลพิษ ผลิตจากควอตซ์ผลึก ควอตซ์หลอม และวัตถุดิบอื่นๆ ผ่านกระบวนการบด การคัดขนาดอย่างแม่นยำ การกำจัดสิ่งเจือปน การทำให้เป็นทรงกลมที่อุณหภูมิสูง และกระบวนการอื่นๆ เป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยม เช่น ทนความร้อนสูง เป็นฉนวนสูง สัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ และนำความร้อนได้ดี
ทรายควอตซ์หลอมรวม
ทรายควอตซ์หลอมเหลวเป็นซิลิกาอสัณฐาน (สถานะแก้ว) ของ SiO2 เป็นรูปแบบของแก้วที่มีความสามารถในการซึมผ่านได้ และโครงสร้างอะตอมมีลักษณะยาวและไม่เป็นระเบียบ การเพิ่มความทนทานต่ออุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำทำได้โดยการเชื่อมโยงโครงสร้างสามมิติ วัตถุดิบซิลิกาคุณภาพสูงที่คัดเลือกมา (SiO2 > 99%) จะถูกหลอมในเตาหลอมไฟฟ้าหรือเตาหลอมความต้านทานที่อุณหภูมิหลอมเหลว 1695-1720 ℃ เนื่องจากความหนืดสูงของ SiO2 ที่หลอมเหลว ซึ่งมีค่า 10 ยกกำลัง 7 Pa·s ที่ 1900 ℃ จึงไม่สามารถขึ้นรูปได้ด้วยการหล่อ หลังจากเย็นตัวลงแล้ว ตัวแก้วจะถูกนำไปแปรรูป แยกด้วยแม่เหล็ก กำจัดสิ่งเจือปน และคัดกรอง เพื่อผลิตทรายควอตซ์หลอมเหลวแบบเม็ดที่มีขนาดและคุณสมบัติการใช้งานแตกต่างกัน
ทรายควอตซ์หลอมเหลวมีข้อดีคือ มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี มีความบริสุทธิ์สูง มีคุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร การกระจายตัวของอนุภาคสม่ำเสมอ และอัตราการขยายตัวทางความร้อนใกล้เคียงกับ 0 สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในอุตสาหกรรมเคมี เช่น สารเคลือบและสี และยังเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการหล่อเรซินอีพ็อกซี วัสดุปิดผนึกทางอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุหล่อ วัสดุทนไฟ แก้วเซรามิก และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย
03 ทรายควอตซ์สำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ
ทรายที่มีปริมาณเหล็กต่ำสำหรับกระจกโซลาร์เซลล์ (เครื่องแยกแม่เหล็กแบบดรัม)
กระจกโซลาร์เซลล์โดยทั่วไปใช้เป็นแผงบรรจุภัณฑ์ของโมดูลโซลาร์เซลล์ ซึ่งสัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอกโดยตรง ความทนทานต่อสภาพอากาศ ความแข็งแรง การส่งผ่านแสง และตัวชี้วัดอื่นๆ มีบทบาทสำคัญต่ออายุการใช้งานและประสิทธิภาพการผลิตพลังงานในระยะยาวของโมดูลโซลาร์เซลล์ ไอออนเหล็กในทรายควอตซ์นั้นง่ายต่อการย้อมสี เพื่อให้มั่นใจได้ว่ากระจกทั่วไปมีการส่งผ่านแสงอาทิตย์สูง ปริมาณเหล็กในกระจกโซลาร์เซลล์จึงต้องต่ำกว่ากระจกธรรมดา และต้องใช้ทรายควอตซ์ที่มีปริมาณเหล็กต่ำ มีความบริสุทธิ์ของซิลิคอนสูง และมีสิ่งเจือปนต่ำ
ทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์
การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบเซลล์แสงอาทิตย์ (โซลาร์เซลล์) ได้กลายเป็นทิศทางการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับความนิยม และทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูงก็มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์ควอตซ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ เบ้าหลอมเซรามิกควอตซ์สำหรับแท่งซิลิคอนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ รวมถึงเรือควอตซ์ ท่อเตาควอตซ์ และโครงยึดเรือที่ใช้ในกระบวนการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์แบบแพร่กระจายและออกซิเดชัน และกระบวนการ PECVD ในบรรดาอุปกรณ์เหล่านี้ เบ้าหลอมควอตซ์แบ่งออกเป็นเบ้าหลอมควอตซ์ทรงสี่เหลี่ยมสำหรับปลูกซิลิคอนแบบผลึกหลายเหลี่ยม และเบ้าหลอมควอตซ์ทรงกลมสำหรับปลูกซิลิคอนแบบผลึกเดี่ยว เบ้าหลอมเหล่านี้เป็นวัสดุสิ้นเปลืองในระหว่างการเจริญเติบโตของแท่งซิลิคอนและเป็นอุปกรณ์ควอตซ์ที่มีความต้องการมากที่สุดในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ วัตถุดิบหลักของเบ้าหลอมควอตซ์คือทรายควอตซ์ความบริสุทธิ์สูง
ทรายจาน
หินควอตซ์มีคุณสมบัติทนต่อการสึกหรอ ทนต่อรอยขีดข่วน ทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน และมีอายุการใช้งานยาวนาน มีความยืดหยุ่นสูงและมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ถือเป็นผลิตภัณฑ์มาตรฐานในประวัติศาสตร์การพัฒนาวัสดุก่อสร้างเทียม และค่อยๆ กลายเป็นที่นิยมในตลาดการตกแต่งบ้านและได้รับความนิยมจากผู้บริโภค โดยทั่วไปแล้ว หินควอตซ์เทียมจะใช้ทรายควอตซ์หรือผงควอตซ์ 95%-99% มายึดติดและแข็งตัวด้วยเรซิน เม็ดสี และสารเติมแต่งอื่นๆ ดังนั้นคุณภาพของทรายควอตซ์หรือผงควอตซ์จึงเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของแผ่นหินควอตซ์เทียมในระดับหนึ่ง
ผงทรายควอตซ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมแผ่นหินควอตซ์โดยทั่วไปได้มาจากสายแร่ควอตซ์และแร่ควอตไซต์คุณภาพสูง ผ่านกระบวนการบด คัดแยก การแยกด้วยแม่เหล็ก และกระบวนการอื่นๆ คุณภาพของวัตถุดิบส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของควอตซ์ โดยทั่วไปแล้ว ควอตซ์ที่ใช้สำหรับแผ่นหินควอตซ์จะแบ่งออกเป็นผงทรายควอตซ์ละเอียด (ขนาด 5-100 เมช ใช้เป็นหิน aggregate ซึ่งโดยทั่วไปต้องมีปริมาณซิลิคอน ≥ 98%) และทรายควอตซ์หยาบ (ขนาด 320-2500 เมช ใช้สำหรับอุดช่องว่างและเสริมแรง) นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับความแข็ง สี สิ่งเจือปน ความชื้น ความขาว ฯลฯ
ทรายหล่อ
เนื่องจากควอตซ์มีคุณสมบัติทนไฟและมีความแข็งสูง อีกทั้งยังมีประสิทธิภาพทางเทคโนโลยีที่ยอดเยี่ยม สามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานต่างๆ ของการผลิตงานหล่อได้ จึงสามารถนำไปใช้ได้ไม่เพียงแต่ในการหล่อทรายดินเหนียวแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการหล่อและการทำแกนหล่อขั้นสูง เช่น ทรายเรซินและทรายเคลือบ ดังนั้นทรายควอตซ์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตงานหล่อ
ทรายที่ถูกน้ำชะล้าง: เป็นทรายดิบสำหรับงานหล่อ หลังจากที่ทรายซิลิกาธรรมชาติถูกล้างและคัดขนาดแล้ว
ทรายขัดถู: ทรายดิบชนิดหนึ่งสำหรับงานหล่อ ทรายซิลิกาธรรมชาติผ่านการขัด ล้าง คัดขนาด และทำให้แห้งแล้ว โดยมีปริมาณโคลนน้อยกว่า 0.5%
ทรายแห้งทรายแห้งที่มีปริมาณน้ำต่ำและสิ่งเจือปนน้อย ผลิตโดยใช้น้ำบาดาลสะอาดจากใต้ดินลึกเป็นแหล่งน้ำ หลังจากผ่านกระบวนการกำจัดตะกอน 3 ครั้ง และการขัดถู 6 ครั้ง แล้วจึงนำไปอบแห้งที่อุณหภูมิ 300-450 องศาเซลเซียส ส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตทรายเคลือบคุณภาพสูง รวมถึงอุตสาหกรรมเคมี การเคลือบผิว การเจียร อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
ทรายเคลือบผิว: มีการเคลือบฟิล์มเรซินด้วยเรซินฟีนอลบนพื้นผิวของทรายหยาบ
ทรายซิลิกาที่ใช้ในการหล่อมีปริมาณซิลิกา 97.5%~99.6% (บวกหรือลบ 0.5%) และมี Fe2O3 น้อยกว่า 1% ทรายมีลักษณะเรียบและสะอาด มีปริมาณตะกอนน้อยกว่า 0.2~0.3% ค่าสัมประสิทธิ์เชิงมุมน้อยกว่า 1.35~1.47 และปริมาณน้ำน้อยกว่า 6%
ทรายควอตซ์สำหรับวัตถุประสงค์อื่นๆ
ด้านเซรามิก: ทรายควอตซ์ที่มีซิลิกา (SiO2) เป็นองค์ประกอบหลักในการผลิตเซรามิกมีปริมาณซิลิกามากกว่า 90% และมีเหล็กออกไซด์ (Fe2O3) ประมาณ 0.06-0.02% ทนไฟได้ถึง 1750 องศาเซลเซียส ขนาดอนุภาคอยู่ในช่วง 1-0.005 มิลลิเมตร
วัสดุทนไฟ: SiO2 ≥ 97.5%, Al2O3 ∈ 0.7~0.3%, Fe2O3 ∈ 0.4~0.1%, H2O ≤ 0.5%, ความหนาแน่นรวม 1.9~2.1 กรัม/ลบ.ม., ความหนาแน่นรวมของวัสดุบุรอง 1.75~1.8 กรัม/ลบ.ม., ขนาดอนุภาค 5.1~0.021 มม.
สาขาโลหะวิทยา:
① ทรายขัด: ทรายมีลักษณะกลมมนดี ไม่มีขอบและมุม ขนาดอนุภาค 0.8~1.5 มม. มี SiO2 ＞ 98%, Al2O3 ＜ 0.72%, Fe2O3 ＜ 0.18%
② การพ่นทราย: อุตสาหกรรมเคมีมักใช้การพ่นทรายเพื่อกำจัดสนิม SiO2 ＞ 99.6%, Al2O3 ＜ 0.18%, Fe2O3 ＜ 0.02%, ขนาดอนุภาค 50~70 เมช, รูปทรงอนุภาคทรงกลม, ความแข็งโมห์ส 7
ด้านการใช้งานสารขัดถู: คุณสมบัติที่ต้องการของทรายควอตซ์ที่ใช้เป็นสารขัดถู ได้แก่ SiO2 ＞ 98%, Al2O3 ＜ 0.94%, Fe2O3 ＜ 0.24%, CaO ＜ 0.26% และขนาดอนุภาค 0.5~0.8 มม.
วันที่โพสต์: 4 กุมภาพันธ์ 2566