微硅粉的综合利用

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1、微硅粉的综合利用一、前言　　由于七十年代对环境保护的重视，许多国家要求硅铁合金和工业硅电炉烟气除尘后排放。这样，回收下来的硅粉日益增多，促使人们不得不为硅粉寻找应用途径。　　硅粉资源开发利用研究工作始于五十年代，到期六十年代末七十年代初已有工程应用。目前北欧、西欧、北美、日本、澳大利亚、南非、苏联等地区和国家已硅粉广泛应用在水泥、混凝土、耐火注料、橡胶、化工等工业，并已开发了一批性能优异的新产品。　　我国开展硅粉综合利用的工作虽然起步较晚，但进展较快。如高强度混凝土、硅粉喷射混凝土、复合增强密度剂、硅粉砂浆、低水泥浇料等科研成果都已通过了部级或省、市级技术鉴定，并已在许多工程中应用

2、，技术经济效果显著。有的应用技术已接近或达到了国外八十年代初的水平。二、硅粉的物理化学特性　　硅粉是在电炉内生产含硅粉量在75%以上的硅铁合金和工业硅时，产生大量挥发性很强的SiO2和Si气体与空气迅速氧化并冷凝而成的，一般可产生10—20%的硅粉量。1、化学成份　　它的SiO2含量很高，可达85—98%（见表1）。炉气上升也夹带着少量杂质，如游离C、Fe2O3、CaO、k2O、Na2O等。硅粉的颜色随C、Fe2O3含量增高而色泽由白、灰白到灰、深灰变化。就其质量而言，SiO2含量高，颜色淡白为好。一般认为SiO2含量大于75%的硅粉可应用于水泥、混凝土。我国目前所产硅粉SiO2含

3、量均在85%以上，是完全可以利用的。表1：硅粉的化学成分（%）成份产地甘肃宁夏内蒙贵州日本实物挪威奥克厂加拿大某厂SiO294.7293.5792.7594.789.5988-9890.3-92.4Al2O31.050.430.280.61.38<2.20.54-0.61Fe2O30.730.530.590.12.04<2.23.86-4.54CaO0.750.280.230.20.49 07-0.83MgO0.290.730.890.870.7<2.00.41-0.52K2O0.331.561.661.321.36<2.51.04-1.15Na2O0.0570.160.210.9

4、31.05<1.80.2-0.23游离C0.621.051.520.782.0  烧失量2.603.023.262.96   ●（国家耐火材料质量监督检验中心及日本测试，洛阳耐火材料研究院等检测）2、细度　　硅粉的颗粒极其细微。细度小于1μm的占80%以上。平均粒度为0.1-0.15μm的是一种超微固体物质，硅粉与其它粉状物质相比，其比表面积可达20000-280000cm2/g，比粉煤灰大于50倍左右，比水泥约大于50-100倍。超微粒的制造和应用是八十年代的高技术。目前已有Al2O3氧化锆、磁性氧化等多种超微粒和碳化硅和氧化硅及其它金属和合金超微粉，可用于精密陶瓷、高性能粉末冶

5、金、导电性材料、磁性材料、传感器等新材料。所以，硅粉具有的超微特性，在改善和提高材料的性能方面有着极为重要的作用。3、颗粒形状5　　硅粉在冷凝时的气、液、回相变的过程中受表面张力的作用，形成呈大小不一的圆球状，且表面较为光滑，有些可能是两个或多个圆球粒粘凝在一起的。掺有硅粉的物料，这种微小光滑的球状体可以起到润滑使用，减少物料颗粒之间的摩擦力，从而改善了物料的可加工性能，可以相应降低用水量，提高材料的性能。4、矿相结构　　冷凝形成硅粉的过程极为迅速，所以SiO2还来不及形成晶体，其矿物属于无定矿物。它是一种具有很大表面活性的火山灰物质，是一种优质的水泥、混凝土掺合料和低水泥浇注料的

6、添加剂。用X衍射分析表明，硅粉的X衍射图谙显示为典型的玻璃态特征的弥散峰。5、其它性能火度（SiO2＞90%时）1630℃比重2.1-3.0g/cm3堆比重200-250kg/m3pH值6.7-8.0比电阻（常温下）2.4×1014Ω.cm自然倾斜角38-430三、硅粉的包装、运输及贮存　　因硅粉堆比重小，自然倾角大、蓬松、易飞扬，由容器装运卸出都很不容易，而且包装和运输费昂贵。目前，各国对硅粉加工、贮存和运输的形式是多种多样的，一般可用原粉状、团块状、珠状采用散装、袋装等形式包装、也可将硅粉与适水制成泥浆或泥膏供给用户。　　散装一般采用带蓬盖的自卸汽车或密封水泥罐车运输。　　袋装

7、通常每袋重25kg，大袋装可达300-500kg。口袋一般采用纸质或塑料。目前，我国唐山、上海、太原等地的硅粉大都用双层塑料袋包装，每袋重10-15kg。　　为了提高硅粉的运输效率，有些厂商采取了增密措施。如加拿大、瑞典、美国等有的工厂向硅粉罐厂内加水拌成泥浆（水与硅粉各50%）。挪威里列比厂制成的泥浆含硅粉35%，并直接运往混凝土厂。采用这种方式运输成本较低，装卸不扬灰，劳动环境好；易于泵送、机械化程度高。　　硅粉成球的方法多用传统的圆盘成球机，挪威、苏联、日本等国