微硅粉 /耐磨地坪微硅粉 / 灌浆料**硅灰 / 混凝土用微硅粉
硅粉的形成和性质
1 前言
在工业硅和硅铁生产中用布袋除尘器从电炉烟气中收得的烟尘一般称为硅粉,其粒度较细,成分以氧化硅为主,密度小,比电阻大,粘结性强,附着力大,不易沉降。随着工业硅和硅铁产量的增加,硅粉的生成量也越来越大,据估计,我国硅粉潜在资源每年在4O万t以上,但国内不少厂家没有除尘回收装置,大量硅粉由于没有回收,到处飘逸,严基污染环境。
硅粉资源的综合开发利用研究始于5O年代,到6O年代末已有工程应用,国内外经过长期的研究和实践,又将硅粉应用于水泥、化工、橡胶等领域,取得了较好的效果,并开发了一批性能优异的新产品。
2 硅粉的形式
在电炉冶炼工业硅和硅铁时,硅石中的氧化硅被碳质还原剂还原:
实际上,反应不是按上述总反应式进行,而是逐级还原,先生成中间产物:
SiOz在还原过程中生成中间产物SiO、SiC,部分中间产物Sio以气态从炉内逸出,因而
造成硅的损失,当SiO蒸发选出料面,在有氧气存在时,就燃烧生成细散的SiOz,并发出白
色火焰:
此时由于骤冷,温度梯度变化很大,生成的SiOz来不及结晶,而生成粒度较细小的非晶质相SiOz即氧化硅粉。在实际生产中,硅的挥发损失量与原料粒度、加料方式和操作水平等有关。在正常生产情况下,熔炼1t工业硅生产12O~19Okg硅粉,硅粉中除含炉气氧化和歧化反应生成的SiOz微粉外,还含有1O% ~2O% 硅石和碳质还原剂等随炉气逸出的细粉。
影响硅粉生成的因素主要有炉料中焦炭与SiOz比例,炉料电阻率的大小以及炉温等。
硅粉的性质
硅粉是一种烟灰色**细粉末,随着含碳量的多少,颜色略有深浅变化,白度4O一5O容重约为200kg/m3。,真密度2.2g/cm3。。硅粉颗粒绝大部分小于1 um,较细0.O1um,用氮吸附法测得比表面积为26~36m2 /g,是水泥比表面积的7O一9O倍,由于硅粉比表面积很大,所以它具有良好的火山灰活性和充填性。
用偏光显微镜观察硅粉的组成结果,除少量碳粉和结晶SiOz粉外,主要成分均为非晶物相。x射线衍射法的试验结果也表明硅粉中仅含有少量SiOz结晶物,绝大部分是无定形的SiOz扫描电镜的观察结果为,硅粉是由5um以下大小不等的球形颗粒组成。
微硅粉成分指数
微硅粉的推广应用,标志着我国的建筑行业和陶瓷耐火材料生产进入高技术时期,80年代,由于微硅粉的应用也带动了其它微粉的应用,随着市场的发展变化,建筑行业、陶瓷及耐火材料要求日益提高,微硅粉的其特的理化性能,将会受到市场更加亲睐,应用前景十分广阔。近几年,微硅粉在建筑和建材行业中应用,达到非常理想的效果,其用途越来越广阔。微硅粉渗入水泥混凝土后能很好地填充于水泥空隙之中,使浆体更微密,另外它还与游离的Ca(OH)结合,形成稳定的硅酸钙水化物2CaO.SiO2.H2O,该水化物凝胶强度**Ca(OH)晶体,主要表现在:
(1)增加强度。使混凝土抗压、抗折强度大大增加,渗入5-10%的微硅粉,抗压强度可提高10-30%,抗折强度提高10%以上;
(2)增加致密度。抗渗性能提高5-18倍,抗化能力提高4倍以上:
(3)抗冻性:微硅粉混凝土在经过300-500次快速冻解循环,相对弹性模量降低10-20%,而普通混凝土通过25-50次循环,相对弹性模量降低为30-73%;(4)早强性:微硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性;
(5)抗冲磨、控空蚀性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5-2.5倍,抗空蚀能力提高3-16倍。
提供以下实验数据供参考:1、活性指数试验原材料(g)控制配比测试试配比525号硅酸水泥微硅粉054软练标准砂水砂浆流动度(mm)抗折强度(mpa)天抗压强度(mpa)76.183.8活性抗折112指数抗压1102、微硅粉掺量对砂浆强度的影响:
理想的结合剂和性能改善掺合物。
5、是高强砼的必要成份,已有C150砼的工程应用。
硅灰的作用
硅灰是一种金属冶炼过程的收尘粉,即副产品又叫烟道灰或微硅粉。由于具有火山灰的特点与比较高的活性,细度是以微米级来衡量的,硅灰的细度小于1um的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3um,比表面积为:20~28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。而且耐火度>1600℃。容重:1600~1700千克/立方米。
硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。 由于硅灰在使用的过程中,主要的作用是减水、增强、增加体密、提高抗折耐压强度,从而大幅提高产品材料的使用寿命与耐酸、碱的侵蚀,并且减少水泥的加入量。硅灰具有以上诸多优点与性能,所以被广泛应用于耐火材料、陶瓷、橡胶、水泥、混凝土、灌浆料、外墙保温以及砂浆与道路桥梁等行业企业中。
硅灰在使用的过程中可以根据产品的外观颜色来采用硅灰的颜色。 恒英环保科技有限公司主要从事优质建材产品的研发与销售,以及相关领域内的技术服务与咨询,是专业的低碳建材产品应用解决方案提供商。本公司强大的研发实力以及自身雄厚的技术力量,经过数年的发展,已形成了完备的产品体系和产品技术应用体系。VCEM硅灰系列产品的原料来源清楚、质量稳定、氯离子含量低、比表面积**过15000m2/kg(BET法),是一种亚微米粉体材料,可显著提高混凝土密实性和抗渗性。
6、具有约5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥浇注料中应用可降低成本.提高耐久性。
2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
用微硅粉配制混凝土时,一般与胶凝材料的重量比为:
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