Como fazer areia artificial de quartzo?

A areia de quartzo é uma importante matéria-prima mineral industrial. De acordo com as diferentes qualidades do produto, pode ser dividida em areia de quartzo comum, areia de quartzo refinada, areia de quartzo de alta pureza, areia de quartzo fundido, etc. A areia de quartzo de alta pureza é atualmente o produto com maior procura no mercado da areia de quartzo. Com o seu desempenho superior, tornou-se uma matéria-prima fundamental nos sectores fotovoltaico, dos semicondutores e outros. É principalmente utilizada para produzir cadinhos de quartzo e barcos de quartzo.

Atualmente, existem três métodos principais de produção de areia de quartzoA areia de quartzo é produzida a partir de minerais de quartzo (método de purificação), processada a partir de cristais naturais como matérias-primas (método de processamento de cristais naturais) e produzida a partir de compostos contendo silício como matérias-primas (método sintético). Entre eles, o método de purificação é atualmente o principal método de produção de areia de quartzo na China. Para produzir areia de quartzo de alta pureza através deste método, é necessário minério bruto de areia de quartzo de alta pureza como matéria-prima. O método de síntese é um método emergente de preparação de areia de quartzo de elevada pureza na China. Refere-se aos produtos de areia de quartzo produzidos a partir de compostos que contêm silício, como o silicato de sódio e o silicato de alumínio, como matérias-primas através da mistura, aquecimento, cristalização, trituração, lavagem, secagem, etc., coletivamente designados por areia de quartzo sintética ou areia de quartzo artificial. A areia de quartzo sintética tem as vantagens de alta resistência, alta pureza, forte resistência à corrosão e boa estabilidade química, e pode ser usada na indústria, eletrónica, ótica, semicondutores, maquinaria, aviação e outros campos.

Areia artificial sintética de quartzo Visão geral

A areia artificial sintética de quartzo é um material artificial. Trata-se de um material inorgânico não metálico fabricado a partir de areia de quartzo, caulinoO pó de alumínio e outras matérias-primas através de trituração, crivagem, mistura, moldagem, secagem, sinterização e outros processos.

Areia sintética artificial de quartzo Propriedades físicas

As propriedades físicas da areia artificial sintética de quartzo são semelhantes às da areia natural de quartzo, e tem as vantagens de boa resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, elevada resistência à compressão e boas propriedades de isolamento. No entanto, devido à sua elevada dureza, dificuldade de processamento e facilidade de fragilização, a gama de aplicações da areia de quartzo sintética artificial é relativamente estreita.

Areia artificial sintética de quartzo Aplicação

Os principais domínios de aplicação da areia artificial sintética de quartzo são materiais resistentes ao desgaste, materiais para equipamentos de alta temperatura, indústria química, metalurgia e outras indústrias de fabrico de equipamentos, materiais de alta resistência, materiais de isolamento, etc.., 

• Em termos de materiais resistentes ao desgaste, a areia artificial sintética de quartzo pode ser utilizada para fabricar mós, abrasivos, lixas, etc.
• Em termos de materiais para equipamentos de alta temperatura, a areia artificial de quartzo sintético pode ser utilizada para fabricar termopares, tubos de termopar, mangas de termopar, etc.
• Em termos de equipamento de fabrico na indústria química, metalúrgica e outras indústrias, a areia artificial sintética de quartzo pode ser utilizada para fabricar tubos resistentes a ácidos e álcalis, recipientes resistentes a ácidos e álcalis, bombas resistentes a ácidos e álcalis, etc.
• Em termos de materiais de alta resistência, a areia artificial sintética de quartzo pode ser utilizada para fabricar betão de alta resistência, vidro de alta resistência, cerâmica de alta resistência, etc.
• Em termos de materiais de isolamento, a areia artificial sintética de quartzo pode ser utilizada para fabricar cerâmicas isolantes, placas isolantes, tubos isolantes, etc.

Processo de fabrico de areia artificial sintética de quartzo

O processo de fabrico da areia artificial sintética de quartzo inclui principalmente trituração, crivagem, mistura, moldagem, secagem, sinterizaçãoe outros processos.

• Trituração: Em primeiro lugar, o minério de quartzo natural ou areia de quartzo é triturado em partículas de tamanho adequado para processamento posterior.
• Rastreio: As partículas de quartzo triturado são peneiradas para remover as impurezas e as partículas que não cumprem as especificações, garantindo a qualidade do produto.
• Mistura: As partículas de quartzo crivado são misturadas com resinas, pigmentos e outros aditivos. O processo de mistura requer um controlo rigoroso das proporções dos ingredientes para garantir o desempenho e o aspeto do produto final.
• Moldagem: Os materiais misturados são colocados em moldes e depois compactados para encher os moldes e obter as formas e tamanhos desejados através de métodos como a vibração ou a compressão.
• Secagem: Os moldes preenchidos são normalmente submetidos a um processo de secagem para remover a humidade e promover a cura do material. A secagem pode ser efectuada através de secagem natural ao ar ou utilizando equipamento de secagem.
• Sinterização: Os moldes preenchidos e secos são submetidos a um processo de sinterização, onde são sujeitos a altas temperaturas para curar a resina, unir firmemente as partículas de quartzo e formar areia de quartzo sintético artificial sólido

Desenvolvimento de Areia Sintética Artificial de Quartzo

As propriedades físicas da areia de quartzo sintética artificial são semelhantes às da areia de quartzo natural, e tem as vantagens de uma boa resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, elevada resistência à compressão e boas propriedades de isolamento.

A areia sintética pode, de facto, ser a chave para resolver os problemas da indústria a longo prazo, mas, atualmente, a indústria está apenas na fase piloto. Ainda é muito incerto se pode ser bem aplicada na camada interior para substituir a areia natural no processo de amaciamento a jusante.

Além disso, a dificuldade do processo e o custo elevado são questões que têm de ser resolvidas com urgência. Por conseguinte, há ainda um longo caminho a percorrer para produzir areia sintética em massa e resolver os condicionalismos da areia de elevada pureza. Resta saber se pode substituir completamente a areia natural.

Em primeiro lugar, a pureza da areia sintética é superior à do quartzo natural, mas a pureza da areia interior do cadinho nem sempre é melhor. Se a pureza for demasiado elevada, a resistência à temperatura diminuirá. 

Em segundo lugar, o custo da areia sintética é várias vezes superior ao da areia de quartzo natural. É económico utilizá-la em cadinhos de semicondutores, mas não é económico utilizá-la em cadinhos fotovoltaicos de preço inferior.

Em suma, a areia artificial sintética de quartzo está a progredir, mas ainda é muito cedo para poder substituir a areia natural de quartzo. Numa perspetiva de mercado a longo prazo, a areia artificial sintética de quartzo é uma tendência inevitável para substituir a areia natural de quartzo. O desenvolvimento futuro da areia de quartzo sintética artificial A direção será melhorar o seu desempenho de processamento e reduzir a sua fragilidade para expandir a sua gama de aplicações.