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石英砂
石英石經(jīng)破碎加工成的石英顆粒
簡介
概述
石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2 ，石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀，硬度7，性脆無解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，密度為2.65，堆積密度（1-20目為1.6~1.8），20-200目為1.5，其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點(diǎn)1750℃。
常用規(guī)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。
石英砂是無色、透明的石英的變種，希臘人稱為“Krystallos”，意思是“潔白的冰”，他們確信石英是耐久而堅(jiān)固的冰。中國古代人認(rèn)為嘴里含上冷的水晶能夠止渴。石英砂巖是固結(jié)的碎屑巖石，石英碎屑含量達(dá)95%以上，來源于各種巖漿巖，沉積巖和變質(zhì)巖，重質(zhì)礦物較少，伴生礦物為長石、云母和黏土礦物。石英巖分沉積成因和變質(zhì)成因兩種，前者碎屑顆粒與膠結(jié)物的界限不明顯，后者指變質(zhì)程度深、質(zhì)純的石英巖礦石。脈石英是由熱液作用形成，幾乎全部由石英組成，致密塊狀構(gòu)造。石英砂中礦物含量變化較大，以石英為主，其次為長石、云母、巖屑、重礦物，黏土礦物等。
危害
在日常生活、生產(chǎn)和科研等方面石英砂有著重要的用途，但有時(shí)也會對人體造成危害。
某些硅物質(zhì)對人體有害，如石棉。石棉是一種纖維狀的硅質(zhì)礦物。人長期吸入，會引致肺部組織受破壞，這些極微細(xì)的石棉纖維會沉積在肺氣泡內(nèi)，引致肺部組織逐步纖維化，繼而影響肺部氣體交換的功能。
由于石棉纖維非肉眼所能看到，一般人對它的傳播，都不能作出預(yù)防。暴露于石棉的危險(xiǎn)性，并沒有一個(gè)安全界限。基本上，各類石棉均會致癌。尚未有任何藥物、外科手術(shù)或放射治療法，可以醫(yī)治與石棉有關(guān)的病癥。
石英砂的粉塵極細(xì)，比表面積達(dá)到100m/g以上可以懸浮在空氣中，如果人長期吸入含有石英砂的粉塵，就會患硅肺病（因硅舊稱為矽，硅肺舊稱為矽肺）。
硅肺是一種職業(yè)病，它的發(fā)生及嚴(yán)重程度，取決于空氣中粉塵的含量和粉塵中石英砂的含量，以及與人的接觸時(shí)間等。長期在石英砂粉塵含量較高的地方，如采礦、翻砂、噴砂、制陶瓷、制耐火材料等場所工作的人易患此病。
因此，在這些粉塵較多的工作場所，應(yīng)采取嚴(yán)格的勞動(dòng)保護(hù)措施，采用多種技術(shù)和設(shè)備控制工作場所的粉塵含量，以保證工作人員的身體健康。
主要分類
高純石英砂
SiO2≥99.5—99.9%、 Fe2O3≤0.001%，采用優(yōu)質(zhì)天然石英石，砂漿。（mm為亳米）
原料產(chǎn)地
市場需求
二氧化硅作為硅原料的核心原料在硅原料的生產(chǎn)與供應(yīng)中起著不可替代的重要基礎(chǔ)作用。它所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué) 光學(xué)特性，使得其在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用，如，IT行業(yè)的核心技術(shù)產(chǎn)品--計(jì)算機(jī)芯片，光導(dǎo)纖維，電子產(chǎn)業(yè)的諧振器，新型電光源，高絕緣的封接材料，航空航天儀器，軍工技術(shù)產(chǎn)品，特種光學(xué)玻璃，化學(xué)分析儀器等等，都離不開這些基礎(chǔ)原料。結(jié)晶和形狀美麗的石英石可作眼鏡及貴重的工藝品，利用石英晶體的壓電性，可制作無電線工業(yè)中的頻率穩(wěn)定器，石英濾波器。可制作各種透鏡、反射器、光譜管、導(dǎo)光管和光學(xué)儀器中的棱鏡、偏光鏡等。已廣泛應(yīng)用水熱溫差法制作人造石英晶體用于制造壓電元件。在化學(xué)工業(yè)中，石英可用于耐酸耐溫儀器和器皿；在電器工業(yè)上，常采用石英作優(yōu)良的絕緣材料；石英石也是玻璃、搪瓷和耐火磚制造工業(yè)中的優(yōu)良原料；熔煉石英的杰出性能也使其廣泛地應(yīng)用于冶金、食品、制藥及造紙工業(yè)中。出口的石英石（砂）大都用于冶金及耐火材料工業(yè)中。
石英管、灰色石英管、黑色石英管、藍(lán)色石英管等，還生產(chǎn)濾紫外石英管、透明石英管、石英棒等石英制品。
應(yīng)用
石英砂所具有的獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得其在航空、航天、電子、機(jī)械以及當(dāng)今飛速發(fā)展的IT產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位，特別是其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性，在許多高科技產(chǎn)品中發(fā)揮著越來越重要的作用。
化工
主要原料，研磨材料（噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等），清砂、除銹、去除氧化皮處理 電子 高純度金屬硅、通訊用光纖等 橡膠、塑料填料（可提高耐磨性）。涂料填料可提高涂料的耐候性；其次是：應(yīng)用于鑄造、鍛造、機(jī)械、冶金、熱處理、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、集裝箱、船舶、修造、橋梁、礦山、等領(lǐng)域的清砂、除銹、強(qiáng)化、成形、消除應(yīng)力及各種型材的表面清理和涂裝、電鍍前的粗糙度（拉毛）預(yù)處理、石材切割、磁丸鑄造、作為重型混凝土及高爐耐火材料的添加劑，以增加其耐磨性，耐高溫性，抗沖刷性、靜電屏蔽、防輻射、油井的過濾罐、配重等等。花崗巖、大理石表面處理采用優(yōu)質(zhì)的石英砂為原料專門為體育運(yùn)動(dòng)場館設(shè)計(jì)生產(chǎn)的草坪專用產(chǎn)品，具有硬度高、比重大、粒度均勻、棱角小、顏色自然等特點(diǎn)，對人造草坪損傷小、形成保護(hù)草毛的作用，使草坪更為耐用。得到了國內(nèi)多家大專院校體育場館的應(yīng)用，石英砂是現(xiàn)代田徑場、足球場、高爾夫球場等人造場地配套使用的理想材料。
水處理濾料
由于三層濾料濾床的石英砂粒徑比雙層濾料的石英砂粒小，且石英砂層之下還有一層更細(xì)的重質(zhì)無煙煤濾料，所以在其它條件相同，甚至濾速高一些的情況下，三層濾料濾池的濾后水的水質(zhì)比雙層濾料濾池的水質(zhì)為好。在使用石英砂的時(shí)候，盡量配合使用。
我國絕大多數(shù)污水處理廠執(zhí)行的是《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級B 標(biāo)準(zhǔn)，而執(zhí)行一級A 標(biāo)準(zhǔn)可以較大限度的對污水進(jìn)行“除磷脫氮”，減少對后續(xù)受納水體的污染，出水可作為回用水，解決我國部分地區(qū)水資源緊缺的問題。
石英砂濾池
污水廠尾水通過進(jìn)水管進(jìn)入過濾器底部，經(jīng)布水器均勻布水后自上而下通過濾料層。在此過程中，尾水被過濾，去除了水中的污染物。同時(shí)石英砂濾料中污染物的含量增加，并且下層濾料層的污染物程度比上層濾料要高。此時(shí)打開位于過濾器中央的空氣提升泵，將下層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器中進(jìn)行清洗。濾砂清洗后返回濾床，同時(shí)將清洗所產(chǎn)生的污染物外排。
石英砂濾料在提升泵的作用下呈自上而下的運(yùn)動(dòng)，對尾水起攪拌作用。過濾器內(nèi)濾料能夠及時(shí)得到清潔，抗污染物負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)。石英砂過濾器特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其自身運(yùn)行特點(diǎn)，使得混凝、澄清、過濾在同一個(gè)池體內(nèi)可全部完成。
石英砂過濾器的技術(shù)特點(diǎn)
(1)石英砂濾料層較厚，濾池較深，土建費(fèi)用較高。
(2)過濾效率較高，過濾效果較好，無需停機(jī)反沖洗，運(yùn)行費(fèi)用低。
活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續(xù)過濾設(shè)備，廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、污水深度處理及中水回用處理領(lǐng)域。系統(tǒng)采用升流式流動(dòng)床過濾原理和單一均質(zhì)濾料，過濾與洗砂同時(shí)進(jìn)行，能夠24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行，巧妙的提砂和洗砂結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)大功率反沖洗系統(tǒng)，能耗極低。
因此，進(jìn)行城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造是水環(huán)境保護(hù)的要求，也是國家提出的節(jié)能減排的要求。
石英砂濾料是采用天然石英礦為原料，經(jīng)破碎，水洗精篩等加工而成，是水處理行業(yè)中使用最廣泛、量最大的凈水材料，無雜質(zhì)，抗壓耐磨，機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定，截污能力強(qiáng)，效益高、使用周期長，適用于單層、雙層過濾池、過濾器和離子交換器中，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到（CJ/T43-2005）標(biāo)準(zhǔn)。
石英砂濾料：主要用在污水處理中，用三五年都沒問題，只要防止石英砂流失就行，被污染了不要緊，因?yàn)槲鬯幚碇校勰嗫梢赃M(jìn)行好氧或者厭氧呼吸，將污水中的污染物降解。
常用規(guī)格：0.5-1.0mm 、0.6-1.2mm、1-2mm、 2-4mm 、4-8mm、 8-16mm、 16-32mm。
精制石英砂濾料的理化分析：
提純方法
提純工藝
工業(yè)上的石英砂原料品位越來越低，為滿足工業(yè)上的需求，可以通過選礦工藝提高其品位。主要有以下一些提純方法：
1、擦洗脫泥
擦洗是指借助機(jī)械力和砂粒間的磨剝力來除去石英砂表面的薄膜鐵、粘結(jié)及泥性雜質(zhì)礦物和進(jìn)一步擦碎未成單體的礦物集合體，再經(jīng)分級作業(yè)達(dá)到進(jìn)一步提純石英砂的效果。現(xiàn)今主要有棒磨擦洗和機(jī)械擦洗。影響擦洗效果的主要因素為擦洗機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及配置形式；次要因素為擦洗時(shí)間、擦洗濃度（擦洗濃度一般以50%—60%為宜）。主要有機(jī)械擦洗、棒磨擦洗和加藥高效強(qiáng)力擦洗和超聲波擦洗等方法。
2、磁選
3、浮選
浮選用于除去石英砂中的長石、云母等一些磁選無法除去的雜質(zhì)，進(jìn)一步提高其純度。
4、酸浸
5、微生物浸出
是指利用微生物浸除石英砂顆粒表面的薄膜鐵或浸染鐵，這是新近發(fā)展起來的一種除鐵技術(shù)。
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