سیلیس
سیلیس

سیلیس یا اکسید سیلیسیم با فرمول شیمیایی SiO2 فراوان‌ترین ترکیب اکسیدی موجود در پوسته زمین است. سیلیس در طبیعت به‌صورت آزاد و یا به‌صورت ترکیب با سایر اکسیدها وجود دارد. به طور کلی موارد مصرف سیلیس: شیشه سازی، چینی سازی، تولید فروسیلیسیم، سرامیک سازی، تولید آجر ماسه آهکی، ریخته گری، تولید سیلیکات سدیم، تولید دیگر مواد سیلیسی، به عنوان نیمه هادی در صنعت الکترونیک و تولید پشم شیشه می باشد.

کوارتز یکی از پلی‌مورف‌ های سیلیس است. سیلیس آزاد در طبیعت بیشتر به‌صورت کوارتز یافت می‌شود. کانی کوارتز از سختی بسیار بالایی برخوردار است.

كوارتز كاني است فشرده با ساختار كريستالي رومبوهدرال، چگالي آن g/cm3 2.65-2.59 و سختي آن 7 مو بوده و غالباً بي‌رنگ، سفيد، خاكستري و يا قرمزرنگ است. كوارتز يكي از فراوان‌ترين كاني‌ها بوده و به علت دامنه پايداري بسيار وسيع خود، مي‌تواند تغييرات زياد شرايط محيط را تحمل نمايد و درنتیجه در بسياري از سنگ‌هاي ماگمائي و دگرگوني ديده مي‌شود. حضور آن در بسياري از رسوبات، به‌سختی و مقاومت زياد آن ارتباط دارد. با توجه به این‌که كوارتز، فاقد رخ بوده و درعین‌حال قابليت انحلال آن نيز ناچيز مي‌باشد، عموماً در حين حمل‌ونقل، بدون تغيير قابل‌ملاحظه‌ای باقي مي‌ماند.

 

برای مشاهده بیشتر به راست بکشید.

كوارتز مصرفي در فرآيند توليد فروسيليسيم بايستي نقطه نرم شدن بالایي داشته باشد. علت اين امر آن است كه كوارتز بايستي تا زماني كه به حفره واكنشي نرسيده، شكل اوليه خود را حفظ كرده و بدون آن‌که ذوب شود وارد منطقه فعل‌وانفعال گردد. به‌عبارت‌دیگر، كوارتز بهتر است در حالت‌جامد احياء شود و چنانچه قبل از احياء ذوب‌شده و وارد حوضچه مذاب گردد، به ميزان قابل‌توجهی تشكيل سرباره داده و احياء آن در اين حالت بسيار مشكل خواهد بود. لذا كوارتز مصرفي بايستي ازنقطه‌نظر حرارتي و مكانيكي پايدار بوده و درصد ناخالصي‌هاي آن، بخصوص Na و K، پايين باشد. پايداري حرارتي كوارتز بر اساس يك آزمايش استاندارد اندازه‌گیری مي‌شود. اكسيد آهن موجود در كوارتز نيز نبايستي از 0.5 درصد بيشتر باشد زيرا پايداري حرارتي آن را كاهش مي‌دهد. به‌طورکلی پایداری حرارتی کوارتز مناسب تولید فروسیلیسیم می‌بایست بیش از 70 درصد باشد. پيريت از ناخالصي‌هايي است كه نبايستي در كوارتز مصرفي در اين صنعت وجود داشته باشد. در جدول زیر ترکیب شیمیائی کوارتز مناسب جهت فرآیند تولید فروسیلیسیم ارائه‌شده است.

 

برای مشاهده بیشتر به راست بکشید.


ترکیب شیمیائی کوارتز مناسب جهت فرآیند تولید فروسیلیسیم

ترکیبات

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

درصد

97.5 min

0.5 max

0.6 max

0.3 max

 

دانه‌بندی کوارتز نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. دانه‌بندی مناسب برای فرآیند تولید در حدود 80-20 میلی‌متر می‌باشد و اجزای با دانه‌بندی کمتر از 20 میلی‌متر نباید از 5% تجاوز نماید.

 

برای مشاهده بیشتر به راست بکشید.
برای مشاهده بیشتر به راست بکشید.