硅微粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英经高温熔融、冷却后的非晶态SiO2)经破碎、球磨(或振动、气流磨)、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。
微硅粉也叫硅灰或称凝聚硅灰,是铁合金在冶炼硅铁和工业硅(金属硅)时,矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体,气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工业冶炼中的副产物,整个过程需要用除尘环保设备进行回收,因为质量比较轻,还需要用加密设备进行加密。
在实际的交易过程中,许多厂商都把硅微粉当做微硅粉,但是由于二者有着本质的区别,所以在交易过程中往往会产生偏差,使得厂家提供的产品指标和需求方的指标参数存在很大差异。微硅粉在回收过程中存在很大的困难。由于微硅粉的颗粒度太细小,机械力除尘器,包括沉降除尘、惯性除尘及旋用除尘,根本捕集不到它。水膜除尘捕集它也很困难。而且微硅粉的比电阻特别高,高至1013Ω·cm,若采用常现电除尘装置,将产生反电晕现象,也难于捕集它。若采用国际先进电除尘装置——脉冲电除尘器,从其性能上讲,能够捕集高比电阻粉尘,但其设备投资极为昂贵,约为常规电除尘器的10倍。
所以目前国内外捕集微硅粉的装置大部分用“大”布袋除尘器,它之所以在布袋除尘器前头冠于“大”字,就是由于这种粉尘特性决定的。如果用捕集一般粉尘的布袋除尘器的经验直接用来捕集硅粉,可能达不到预期效果。我国有不少企业也基本采用这种方法,然而此法也存在一些问题:
第一、工业硅或硅铁在熔炼过程中,废气温度很高,可达500~600℃,并且很不稳定,这完全是由于生产状况决定的,所以在布袋除尘装置的前面,必须设降温装置,它也加大了除尘设备的投资,否则将烧毁布袋。
第二、除尘设备故障率高。由于微硅粉颗粒度很细,粘性很大,不容易振打清灰,严重影响除尘效果,同时增大系统阻力,能耗增大。并且易造成破袋、掉袋,此时势必停机修理,将影响正常生产,也增大了维修零本。
第三、运转费用高。布袋除尘器的实质是用滤布过滤气体捐集粉尘。由于工地施工材料,微硅粉硅灰能够填充水泥、混凝土颗粒间的孔隙,同时与水化产物生成凝胶体,与碱性材料氧化镁反应生成凝胶体。可大幅提高混凝土的强度和密度,被广泛应用于耐火材料、混凝土、工业地坪、干粉砂浆(或干混砂浆)、灌浆料、固井口、外墙保温等行业。具体情况如下:
【微硅粉使用方法】
(1)、微硅粉掺量:一般为胶凝材料量的5~10%。
微硅粉的掺加方法分为内掺和外掺:
①内掺:在加水量不变的前提下,1份硅粉可取代3~5份水泥(重量)并保持混凝土抗压强度不变而提高混凝土其它性能。
②外掺:水泥用量不变,掺加硅粉则显著提高混凝土强度和其它性能。混凝土中掺入硅粉时有一定坍落度损失。这点需在配合比试验时加以注意。硅粉须与减水剂配合使用,建议复掺粉煤灰和磨细矿渣以改善其施工性。
【微硅粉掺加方法】
(2)、微硅粉混凝土及浇注料应由试验室作出施工配合比。严格按照配合比施工。在硅灰混凝土的搅拌中硅灰应在骨料投料之后立即加入搅拌机。
微硅粉加入方式有两种程序: ①投入骨料,随后投入硅灰、水泥干拌后,再加入水和其它外加剂。②投入粗骨料+75%水+硅灰+50%细骨料,搅拌15-30秒,然后投入水泥+外加剂+50%细骨料+25%水,搅拌至均匀。搅拌时间比普通混凝土延长20-25%或50-60秒。切忌将硅粉加入已拌和的混凝土中。 虽然微硅粉掺入抗渗混凝土后会提高混凝土的强度,但一般的地下室等对混凝土的强度的要求并不高,且微硅粉造价高昂,掺入量过大还会对混凝土的性能产生负面影响,故微硅粉的掺量不宜过大。
微硅粉抗渗混凝土具有广泛的应用前景,具体表现在以下四个方面:
(1)地下室渗漏是目前工业与民用建筑中普遍存在的问题,对于微硅粉抗渗混凝土的需求量巨大;
(2)从直接经济效益对比可以看出,采用微硅粉抗渗混凝土每立方米可以节约工程造价50~60元,每平方米墙体可节约 12~14元,经济效益显著;
(3)采用微硅粉抗渗混凝土自防水替代外防水可缩短工期,避免和减少因地 下室渗漏造成的社会影响,具有巨大的社 会效益;
(4)所有试验混凝土均按常规的拌合方法拌制,不需要专用的设备,不需要特殊的工艺,操作简单,施工工艺成熟, 推广应用极为方便。