فرآیند استخراج سیلیس . از کجا می توانید سیلیس استخراج کنید؟ جنوب شرقی و جنوب مرکزی مینه سوتا و جنوب غربی ویسکانسین دارای رسوبات گسترده ای از شن و ماسه هستند که مشخصات مورد نیاز برای شکستگی هیدرولیکی یا “فرکینگ”، یک روش حفاری مورد استفاده برای چاه های گاز طبیعی و نفت را برآورده می کند.
بسیاری از فرآیندهای صنعتی و تجاری به سیلیس کریستالی نیاز دارند. برخی از کاربردهای قابل توجه سیلیس کریستالی شامل شیشهسازی، راهسازی، قالبهای فلزات مذاب ریختهشده در ریختهگری، شکستگی هیدرولیکی یا «فرک کردن» برای تولید نفت و گاز، تصفیه آب و حتی لوازم الکترونیکی است.
روش های مختلفی برای استخراج سیلیس از مواد خام مختلف با استفاده از عملیات هیدروترمال قلیایی به کار گرفته شده است. این مواد خام شامل سیلیکات های آلکیل، خاکستر پوسته برنج، خاکستر بادی زغال سنگ، خاکستر کف باگاس و خاک رس می باشد.
افرادی که در معدن کار می کنند ممکن است در ذرات ریز سیلیس تنفس کنند و در نهایت به یک بیماری جدی ریوی به نام سیلیکوزیس مبتلا شوند. هیچ درمانی برای سیلیکوزیس وجود ندارد. آسیب ریه ناشی از سیلیکوزیس دائمی است، اما با اقدامات احتیاطی مناسب قابل پیشگیری است.
تقریباً در همه موارد، استخراج سیلیس از روشهای استخراج روباز یا لایروبی با تجهیزات استاندارد استخراج استفاده میکند. به جز ایجاد مزاحمت موقت در منطقه فوری در حین فعال بودن عملیات معدن، استخراج شن و ماسه معمولاً اثرات زیست محیطی محدودی دارد.
ماسه سیلیس با رزین های مصنوعی پیوند داده می شود تا قالب ها و هسته هایی برای ریخته گری فلزات در ریخته گری فلز ساخته شود. در حفاری نفت، شن و ماسه به خوبی گرد برای نگه داشتن شکاف های باز در سنگ های مخزن برای بهبود نفوذپذیری استفاده می شود.
ژل سیلیکا گاهی اوقات به عنوان یک ابزار نگهداری برای کنترل رطوبت نسبی در نمایشگاه ها و انبارهای موزه و کتابخانه استفاده می شود. کاربردهای دیگر شامل نوارهای تست تشخیصی، دستگاههای استنشاقی، سرنگها، کیتهای تست دارو و کیتهای بهداشت بیمارستانی است.
سیلیس یکی از اجزای اصلی در انواع محصولات ساختمانی و ساختمانی است. برای بهبود دوام و یکپارچگی ساختاری، سیلیس سبوس دار در کفپوش ها، ملات ها، سیمان ویژه، زونا سقفی، مخلوط آسفالت، سطوح مقاوم در برابر لغزش و سایر مواد صنعتی استفاده می شود.
سیلیکون | عنصر، اتم، خواص، کاربردها و حقایق | سیلیکون عنصری بریتانیکا به صورت تجاری با احیای سیلیس (SiO2) با کک در یک کوره الکتریکی تولید می شود و محصول ناخالص سپس تصفیه می شود. در مقیاس کوچک، سیلیکون را می توان از اکسید با احیا با آلومینیوم به دست آورد.
شن سیلیس یا ماسه کوارتز نیز نامیده می شود، سیلیس از دی اکسید سیلیکون (SiO2) ساخته شده است. ترکیبات سیلیکونی مهم ترین جزء پوسته زمین هستند. از آنجایی که ماسه فراوان است، استخراج آن آسان و پردازش نسبتا آسان است، منبع اصلی سنگ معدن سیلیکون است. سنگ دگرگونی، کوارتزیت، منبع دیگری است.
سیلیکون در طبیعت به شکل دی اکسید سیلیکون (مانند برخی از انواع ماسه و بسیاری از سنگ ها) یافت می شود. استخراج سیلیکون از دی اکسید سیلیکون بسیار انرژی بر است. برای پردازش سیلیکون با عیار بالا برای تراشه های کامپیوتری یا پنل های خورشیدی به 1000-1500 مگاژول انرژی اولیه در هر کیلوگرم نیاز دارد.
سیلیس و سیلیس دو گونه شیمیایی متفاوت هستند. تفاوت اصلی بین سیلیکون و سیلیس در این است که سیلیکون یک عنصر شیمیایی است در حالی که سیلیس یک ترکیب شیمیایی است. سیلیس نقطه ذوب بالاتری نسبت به سیلیکون دارد. علاوه بر این، سیلیکون یک نیمه هادی است، اما سیلیس رسانای الکتریسیته نیست.
فرآیند اصلی برای تولید سیلیکون برای چندین دهه بدون تغییر باقی مانده است: کوارتز یا شن (SiO2) با یک منبع کربن مخلوط شده و در یک کوره قوس غوطه ور فوق گرم می شود. همانطور که مخلوط گرم می شود، کربن با اکسیژن موجود در کوارتز واکنش می دهد و گاز CO را تشکیل می دهد و در نتیجه کوارتز را به 99٪ سیلیکون به شکل مذاب کاهش می دهد.
با توجه به افزایش تقاضا برای شن و ماسه سیلیس در صنایع مختلف مانند ساخت و ساز، شیشه و ریخته گری، پیش بینی می شود که بازار بین سال های 2023 تا 2028 با CAGR 3.4 درصد رشد بیشتری داشته باشد و تا سال 2028 به حجم 523.18 MMT برسد.
معدنچیان پیوسته اغلب سنگ های با محتوای سیلیس بالا را از درز زغال سنگ یا لایه های اطراف استخراج می کنند. مقدار زیادی گرد و غبار سیلیس می تواند در حین برش تولید شود و می تواند در هوای تهویه حباب شود که می تواند گرد و غبار را به مناطق تنفسی کارگران معدن برساند.
سیلیکون متال | با ارزش ترین ماده ما یک فلز گرانبها نیست.. فلز سیلیکون گرانبها نیست و مواد تشکیل دهنده آن معمولاً در پوسته زمین یافت می شود. با این حال، فلز سیلیکون فوقالعاده ارزشمند است زیرا یک عنصر اصلی در لاستیک سیلیکونی، پنلهای خورشیدی، وسایل نقلیه الکتریکی، تراشههای نیمهرسانا، آلومینیوم، فناوریهای دفاعی – و بسیاری موارد دیگر است.
تیم Sio Silica Sands با الهام از صنعت چاه آب، این روش اثبات شده استفاده از هوا را برای بلند کردن شن و ماسه به سطح، به عنوان راهی برای استخراج سیلیس اجرا کرد. ابتدا چاه آب تا بالای سازند حفر می شود سپس لوله تولیدی برای مکش در داخل چاه قرار می گیرد.
تقریباً در همه موارد، استخراج سیلیس از روشهای استخراج روباز یا لایروبی با تجهیزات استاندارد استخراج استفاده میکند. به جز ایجاد مزاحمت موقت در منطقه فوری در حین فعال بودن عملیات معدن، استخراج شن و ماسه معمولاً اثرات زیست محیطی محدودی دارد.