石英砂

                           石英砂
CAS　号:60676-86-0; 7631-86-9; 112926-00-8; 63231-67-4; 14808-60-7; 112945-52-5
EINECS号:262-373-8;231-545-4;238-878-4;215-684-8
外文名 quartz sand 原料 石英石 特点 坚硬、耐磨、化学性能稳定 性质 盐矿物 
成分 SiO2  产地 河北灵寿、辽宁朝阳
石英砂用途 制造玻璃，耐火材料，冶炼硅铁，冶金熔剂，陶瓷，研磨材料，铸造
石英砂简介
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的盐矿物，其主要矿物成分是SiO2 ，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度（1-20目为1.6~1.8），20-200目为1.5，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。
常用规格有：0.5-1mm、1-2mm、2-4mm、4-8mm、8-16mm、16-32mm、10-20目、20-40目、40-80目、100-120目。
石英砂是无色、透明的石英的变种，希腊人称为“Krystallos”，意思是“洁白的冰”，他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。石英砂岩是固结的碎屑岩石，石英碎屑含量达95%以上，来源于各种岩浆岩，沉积岩和变质岩，重质矿物较少，伴生矿物为长石、云母和黏土矿物。石英岩分沉积成因和变质成因两种，前者碎屑颗粒与胶结物的界限不明显，后者指变质程度深、质纯的石英岩矿石。脉石英是由热液作用形成，几乎全部由石英组成，致密块状构造。石英砂中矿物含量变化较大，以石英为主，其次为长石、云母、岩屑、重矿物，黏土矿物等。
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。
石英砂是重要的工业矿物原料广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。
石英砂主要分类
石英有较高的耐火性能，工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。
普通石英砂
普通石英砂，即SiO2≥90—99%、 Fe2O3≤0.06—0.02%，耐火度1750℃，外观：部分大颗粒表面有黄皮包囊。普通石英砂一般是采用**石英矿石，经破碎，水洗，烘干，二次筛选而成的一种水处理滤料；该滤料具有：无杂质，无棱角，密度大，机械强度高，载污能力线使用周期长的特点，是化学水处理的理想材料。粒度范围5—220目，可按用户要求粒度生产。主要用途：冶金，墨碳化硅，玻璃及玻璃制品，搪瓷，铸钢，水过滤，泡花碱，化工，喷吵等行业。
精制石英砂
又称酸洗石英砂，SiO2≥99—99.5%、 Fe2O3≤0.005%，采用优质**石英砂，砂浆。
高纯石英砂
SiO2≥99.5—99.9%、 Fe2O3≤0.001%，采用优质**石英石，砂浆。（mm为亳米）
熔融石英砂
化学成份：SiO2 99.9-99.95%、 Fe2O3 5PPM-25PPM max 、Li2O 1-2PPM max、 Al2O3 20-30PPM max、
K2O 20-25PPM max、 Na2O 10-20PPM max （PPM为百万分之一单位）。
  物理性能
外观为无色透明块状，颗粒或白色粉末。
相对比重：2.21 。
莫氏硬度：7.0 。
pH值：6.0 。
硅微粉
硅微粉：外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重：200～250千克/立方米。硅微粉的化学成份见下表：
项目	SiO2	Al2O3	Fe2O3	MgO	CaO	NaO	pH
平均值	75～96%	1.0±0.2%	0.9±0.3%	0.7±0.1%	0.3±0.1%	1.3±0.2%	中性

石英砂原料产地
石英矿通常分为石英、鳞石英、白矽石三大类。基本上由石英粒组成的未胶结的碎岩石称为石英砂。
主要产地
从全国范围来讲，石英矿比较广泛。石英砂是采用**的石英矿石，从矿山开采出的石英石经加工后，经粉碎、筛选、水洗等工艺加工而成。外观呈多棱形、球状，纯白色，具**械强度高、截污能力强、耐酸性能好等特点。一般细度在120Mesh以内的产品称石英砂。**过120Mesh的产品称为石英粉。优质矿源主要分布在内蒙古自治区集宁，安徽省的凤阳，湖北省的黄冈，河北灵寿县产量大品质高,另外在广东及江西也有少量分布。
市场需求
石英石，耐火材料，冶炼硅铁，冶金熔剂，陶瓷，研磨材料，铸造，石英石在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力，用来制取耐酸混凝土及耐酸砂浆。
二氧化硅作为硅原料的核心原料在硅原料的生产与供应中起着**的重要基础作用。它所具有的*特的物理、化学 光学特性，使得其在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用，如，IT行业的核心技术产品--计算机芯片，光导纤维，电子产业的谐振器，新型电光源，高绝缘的封接材料，航空航天仪器，**技术产品，特种光学玻璃，化学分析仪器等等，都离不开这些基础原料。结晶和形状美丽的石英石可作眼镜及贵重的工艺品，利用石英晶体的压电性，可制作无电线工业中的频率稳定器，石英滤波器。可制作各种透镜、反射器、光谱管、导光管和光学仪器中的棱镜、偏光镜等。已广泛应用水热温差法制作人造石英晶体用于制造压电元件。在化学工业中，石英可用于耐酸耐温仪器和器皿；在电器工业上，常采用石英作优良的绝缘材料；石英石也是玻璃、搪瓷和耐火砖制造工业中的优良原料；熔炼石英的**性能也使其广泛地应用于冶金、食品、制yao及造纸工业中。出口的石英石（砂）大都用于冶金及耐火材料工业中。
石英管、灰色石英管、黑色石英管、蓝色石英管等，还生产滤紫外石英管、透明石英管、石英棒等石英制品。

石英砂应用领域
石英砂所具有的*特的物理、化学特性，使得其在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其*特的光学特性，在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。石英砂作为硅原料的核心原料在硅原料的生产与供应中起者**的重要基础作用。
石英砂是重要的工业矿物原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、研磨材料、冶金铸造、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。 可汽运，火车运输，水运。工业生产一般为50KG或25KG包装及出口吨袋包装。
常用规格:0.5-1.0mm 0.6-1.2mm 1-2mm 2-4mm 4-8mm 8-16mm 16-32mm

1、玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料
2、陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料；冶金硅金属、硅铁合金和合金等的原料或添加剂熔剂混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料（即水泥标准砂）等
3、冶金:硅金属、硅铁合金和合金等的原料或添加剂、熔剂
4、建筑:混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等。石英产品在建筑中利用其有很强的抗酸性介质浸蚀能力，用来制取耐酸混凝土及耐酸砂浆
5、化工:硅化合物和水玻璃等的原料，酸塔的填充物，无定形二氧化硅微粉
6、机械:铸造型砂的主要原料，研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)，清砂、除锈、去除氧化皮处理
7、电子:高纯度金属硅、通讯用光纤等
8、橡胶、塑料:填料(可提高耐磨性)
9、涂料:填料(可提高涂料的耐酸性)
10、航空、航天
11、应用于铸造、锻造、机械、冶金、热处理、钢结构、网架结构、集装箱、船舶、修造、桥梁、矿山、等领域的清砂、除锈、强化、成形、消除应力及各种型材的表面清理和涂装
12、电镀前的粗糙度（拉毛）预处理、
13、石材切割
14、磁丸铸造
15、作为重型混凝土及高炉耐火材料的添加剂，以增加其耐磨性，耐高温性，抗冲刷性、
静电屏蔽、防辐射、
16、油井的过滤罐、配重等等。
17、花岗岩、大理石表面处理。采用优质的石英砂为原料专门为体育运动场馆设计生产的草坪**产品，具有硬度高、比重大、粒度均匀、棱角小、颜色自然等特点，对人造草坪损伤小、形成保护草毛的作用，使草坪更为耐用。石英砂为人造草坪提供了**强的排水性，使水在草坪中更快的被排出，不影响使用。得到了国内多家大专院校体育场馆的应用，石英砂是现代田径场、足球场、高尔夫球场等人造场地配套使用的理想材料。
18、石英砂喷砂法除锈是利用气压和水压把石英砂喷到金属表面，把一定粒度的砂子通过喷枪喷在零件锈蚀的表面上，效果和锤敲、手刷一样，使锈脱离金属表面而被去除。不仅除锈快，还可为涂装、喷涂、电镀等工艺做好表面准备，经过石英砂喷砂处理的表面可达到干净有一定粗糙度的表面要求，从而提高复盖层与零件的结合力。石英砂是一种磨料，需要在外力作用下才能起到除锈作用,这就可以用高压空气喷射或抛丸机抛射
19、石英砂作为水处理滤料的应用
由于三层滤料滤床的石英砂粒径比双层滤料的石英砂粒小，且石英砂层之下还有一层更细的重质无烟煤滤料，所以在其它条件相同，甚至滤速高一些的情况下，三层滤料滤池的滤后水的水质比双层滤料滤池的水质为好。在使用石英砂的时候，尽量配合使用。
我国绝大多数污水处理厂执行的是《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B 标准，而执行一级A 标准可以较大限度的对污水进行“除磷脱氮”，减少对后续受纳水体的污染，出水可作为回用水，解决我国部分地区水资源紧缺的问题。
石英砂滤池
污水厂尾水通过进水管进入过滤器底部，经布水器均匀布水后自上而下通过滤料层。在此过程中，尾水被过滤，去除了水中的污染物。同时石英砂滤料中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物程度比上层滤料要高。此时打开位于过滤器*的空气提升泵，将下层的石英砂滤料提至过滤器**部的洗沙器中进行清洗。滤砂清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物外排。
　　石英砂滤料在提升泵的作用下呈自上而下的运动，对尾水起搅拌作用。过滤器内滤料能够及时得到清洁，抗污染物负荷冲击能力强。石英砂过滤器特殊的内部结构及其自身运行特点，使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。
石英砂过滤器的技术特点
　　(1)石英砂滤料层较厚，滤池较深，土建费用较高。
　　(2)过滤效率较高，过滤效果较好，*停机反冲洗，运行费用低。
　　(3)水头损失较高，一般需要设置二次提升泵房，增加了运行费用。
　　(4)活性砂过滤器可根据水量变化灵活增加或减少过滤器数量，主要适应于小规模的污水处理厂。
　　活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够24小时连续自动运行，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗较低。
　　因此，进行城镇污水处理厂提标改造是水环境保护的要求，也是国家提出的节能减排的要求。
石英砂滤料是采用**石英矿为原料，经破碎，水洗精筛等加工而成，是水处理行业中使用zui广泛、量zui大的净水材料，无杂质，抗压耐磨，机械强度高，化学性能稳定，截污能力强，效益高、使用周期长，适用于单层、双层过滤池、过滤器和离子交换器中，各项指标均达到（CJ/T43-2005）标准。
 石英砂滤料用途：主要是与过滤器结合，用于截留水中悬浮物胶体等颗粒杂质，从而起到过滤作用。过滤器中放有不同的滤料，根据这些滤料的比重和粒径大小了学有序分布，比重小粒径稍大的无烟煤滤料主要放于上层，比重适中粒径稍小的石英砂滤料放于中层，比重大粒径大的砾石做垫层使用。砾石就是大粒径的石英砂和鹅卵石都叫砾石。
　石英砂滤料起到过滤作用,就像水经过砂石渗透到地下一样,将水中的那些悬浮的物阻拦下来,主要针对那些细微的悬浮物.而活性炭的主要作用是吸附水中的有害物质,达到净水效果.活性炭主要以无烟煤和果壳为原料,经炭化、活化、精制加工而成.具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点.并能有效吸附水中的游离氯、、、油、胶质、农yao残留物和其他**污染以及**溶剂的回收等.适用于制yao、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业,对**物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面.石英砂滤料和活性炭两者可以配合使用,具起到过滤的作用,又能达到吸附有害物质的作用,使水质达到饮用水标准.池内有的做隔栅，也有的不做隔栅。做隔栅的，机制鹅卵石就放置在隔栅上面；不做隔栅的，鹅卵石就放置在卸油坑内。做不做隔栅，跟变压器型式、容量、电压等级有关，这方面有规定。
　　石英砂滤料：主要用在污水处理中，用三五年都没问题，只要防止石英砂流失就行，被污染了不要紧，因为污水处理中，污泥可以进行好氧或者厌氧呼吸，将污水中的污染物降解。
　  精制石英砂滤料的理化分析：
分析项目	鉴定数据	分析项目	鉴定数据	分析项目	鉴定数据
SiO2含量	99.3%	容重	1.75t/m3	可溶率	0.4%
莫氏硬度	7	磨损率	0.3%	耐酸度	耐强酸
沸点	2550℃	破碎率	0.35%	耐碱度	耐碱性能良好
溶点	1750℃	灰粉率	0.25%	Zn含量	0.005%
比重	2.65	空隙率	43%	其它金属含量	不**过国家饮用水标准

石英砂提纯方法
提纯工艺
工业上的石英砂原料品位越来越低，为满足工业上的需求，可以通过选矿工艺提高其品位。主要有以下一些提纯方法：
1、擦洗脱泥
擦洗是指借助机械力和砂粒间的磨剥力来除去石英砂表面的薄膜铁、粘结及泥性杂质矿物和进一步擦碎未成单体的矿物集合体，再经分级作业达到进一步提纯石英砂的效果。现今主要有棒磨擦洗和机械擦洗。影响擦洗效果的主要因素为擦洗机的结构特点及配置形式；次要因素为擦洗时间、擦洗浓度（擦洗浓度一般以50%—60%为宜）。主要**械擦洗、棒磨擦洗和加yao高效强力擦洗和超声波擦洗等方法。
2、磁选
磁选主要用于除去石英砂中的磁性矿物，如可以通过强磁性机除去赤铁矿、褐铁矿、黑云母等弱磁性矿物，而强磁性矿物如磁铁矿则可以通过弱磁选机除去。
3、浮选
浮选用于除去石英砂中的长石、云母等一些磁选无法除去的杂质，进一步提高其纯度。
4、酸浸
酸浸是利用石英不溶于酸（HF酸除外），而其它杂质矿物能被酸液溶解的特点，可以实现对石英的进一步提纯。
5、微生物浸出
是指利用微生物浸除石英砂颗粒表面的薄膜铁或浸染铁，这是新近发展起来的一种除铁技术。
石英砂生产流程
1、大石料进入仓库
2、选粗破
3、选细破
4、制砂机震动筛选
5、洗砂机洗出成品砂
6、烘干机烘干或自然晾晒