به نام خدا
سیلیسهای رسوبی
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
مقدمه و تعریف……………………………………………………………………………………………………………………………………3
تاریخچه……………………………………………………………………………………………………………………………………………..3
کانیهای سیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………………3
مشخصات شیمیایی سیلیس…………………………………………………………………………………………………………………6
موارد مصرف سیلیس…………………………………………………………………………………………………………………………..11
جایگزینها………………………………………………………………………………………………………………………………………….21
مشخصات فیزیکی و مکانیکی سیلیس………………………………………………………………………………………………….23
طبقه بندی محصول……………………………………………………………………………………………………………………………..24
بستهبندی محصول………………………………………………………………………………………………………………………………24
شماره تعرفه گمرکی محصول………………………………………………………………………………………………………………..24
استاندارد محصول………………………………………………………………………………………………………………………………..25
بررسی بازار و قیمت فروش…………………………………………………………………………………………………………………..25
معرفی روشهای مختلف تولید………………………………………………………………………………………………………………26
علل انتخاب روش تولید………………………………………………………………………………………………………………………..27
تشریح فرایند تولید مختلف………………………………………………………………………………………………………………….27
معرفی مواد اولیه مورد نیاز…………………………………………………………………………………………………………………….28
دستگاهها و تجهیزات خط تولید…………………………………………………………………………………………………………….29
اطلاعات مربوط به سرمایه ثابت و برآورد آن……………………………………………………………………………………………30
هزینه های تولید…………………………………………………………………………………………………………………………………..31
قیمت تمام شده محصول……………………………………………………………………………………………………………………….33
آمار صادرات و واردات……………………………………………………………………………………………………………………………34
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46
مقدمه
اکسید سیلیسیم (SiO2) یا سیلیس ترکیبی شیمیایی است که به صورت خالص و یا به صورت ترکیب در کانی های سیلیکاته در مجموع 90 درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهند.
نام سیلیس Silicon از واژه لاتین (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق گرفته شده است. سیلیس به عنوان دومین عنصر فراوان در پوسته زمین با فراوانی 25% می باشد.
سیلیس غیرفلزی است سخت به رنگ بیرنگ تا سفید رنگ و یا خاکستری تیره با نماد Si ، عدد اتمی 14، وزن اتمی 085/28، وزن مخصوص 33/2 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی7 در مقیاس موس، رنگه خاکه سفید، فاقد کلیواژ، نقطه جوش 2355 درجه سانتیگراد درجه سانتی گراد و نقطه ذوب 1410 درجه سانتی گراد. سیلیس در گروه 14(IVA)جدول تناوبی به عنوان غیرفلز (Metalloids)Nonmetalبوده و در دوره 3 قرار دارد.
سیلیس جزء اصلی ماسه سنگ و ماسه سیلیسی، کوارتز و کوارتزیت، بلور کریستال، تریپلی و نواکولیت، سیلیس مصنوعی و سیلیکون شیمیایی،کانی های رسی، گرانیت، سنگ چماق و دیاتومیت می باشد. ماده معدنی سیلیس جهت تامین نیازهای صنعتی کشور می بایست از علوم نظری، علوم مهندسی و تکنولوژیهای مختلف بخصوص تکنولوژی فرآوری بهره گیرد.
تاریخچه
نام سیلیس Silicon از واژه لاتین(Silicis)به معنی(flint )سنگ سخت، سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق گرفته شده است. سیلیس در سال 1824 توسط Jöns Jacob Berzelius در سوئد کشف شد. سیلیس متبلور در سال 1854 توسط Deville یک شکل آلوتروپ از عنصر را کشف نمود.
کانیهای سیلیس
انواع سیلیس در طبیعت به صورت کانی های مشخص ذیل یافت می شود که عبارتند از:
سیلیس متبلور (کوارتز با چگالی 65/2، تریدیمیت با چگالی 26/2، کریستوبالیت با چگالی 32/2، اوپال، لوشاته لیریت با چگالی 20/2، کوئیزیت و استیشوویت)، سیلیس نهان بلور (سنگ آتش زنه، سنگ آتش زنه سیاه، کلسدونی و عقیق ) و سیلیس بی شکل ( اپال، سیلیس بی آب )، سنگ شیشه، سیلیس گداخته شفافی باچگالی 21/2می باشد. هنگامی که ناخالصی ها کمتر از ppm 1 باشد از بهترین شیشه های شفاف بوده و دارای قدرت انتقال زیاد اشعه ماورء بنفش است و نوع از سیلیس که در صنعت کاربرد دارد سیلیس گردی است که از خدایش سیلیس به دست می آید و در ترکیبات لاستیک، غلیظ کننده و گریس بعنوان عامل مات ساز در رنگها بکار برده می شود.
از میان این کانی ها، کوارتز بسیار رایج است. تریدیمیت و کریستوبالیت در سنگ های آتشفشانی توزیع گسترده ای داشته و به سختی می توان گفت که کانی های کمیاب هستند. لوشاته لیریت (شیشه سیلیس) بسیار کمیاب است .
کوئیزیت و استیشوویت اشکال فشار بالای سیلیس می باشند که ابتدا در آزمایشگاه ساخته شده و سپس در ماسه سنگ های کراتر متئور در آریزونا یافت شدند، جایی که این دو کانی ظاهراً بر اثر فشار آنی و بالا ناشی از برخورد شخانه تشکیل گردیده اند. چگالی بالای(29/4) برای استیشوویت ناشی از تغییر کوردیناسیون 4 به 6 است.
سیلیس گرد از خردایش سیلیس به دست می آید و درصنعت در لاستیک سازی، غلیظ کننده گریس و به عنوان مات ساز رنگ ها کاربرد دارد. چرت و فلینیت معمول ترین انواع سنگ های رسوبی شیمیایی هستند. چرت یک واژه خیلی کلی برای رسوبات سیلیسی دانه ریز، با منشا شیمیایی، بیوشیمیایی یا بیوژنیکی است. فلینیت بعنوان معادل چرت و خصوصاً برای نودل های چرتی موجود در گل های سفیدهای (chalk)کرتاسه بکار می رود.
ژاسب نوعی چرت قرمز است که رنگ قرمز آن ناشی از هماتیت ریز پراکنده است.
سیلیکسیت (Silexite) واژه فرانسوی معادل چرت، خاصه نوع سیاه و کربن دار آن است.
نواکولیت، نوع دیگری از سنگ های سیلیسی است که افزون بر سختی زیاد، بافت یکنواخت و میکروکریستالین و رنگ روشن نیز، برخوردار است. نواکولیت در اصل یک چرت لایه- لایه متشکل از کوارتز میکروکریستالین است.
پورسلانیت به سنگ های سیلیسی دانه ریز با بافت و شکستگی مشابه با پورسلان بدون لعاب اطلاق می شود.تریپولی از انواع دیگر سنگ های سیلیسی بسیار متخلخل و سبک وزن است که کانی عمده تشکیل دهنده آن کلسدونی بوده و به رنگ های سفید، صورتی و خاکستری روشن و با لمس زبر و خشن، مشخص می شود. تریپولی فقط در سطح زمین گسترش داشته و آن را نتیجه فرآیندهای هوازدگی از قبیل آب گرفتن و یا شکستگی سنگهای دیگر از قبیل چرت و آهک های سیلیسی معرفی کرده اند، که بخش های کربناته آنها شسته و خارج شده است.
چرت ها معمولاً به انواع لایه لایه و نودولی تقسیم می شوند:
•چرت های لایه لایه اغلب با سنگ های ولکانیکی همراه هستند و در آن چرت را با منشا ولکانیکی یا منشا بیوژنیکی سیلیس می دانند. چرت های نودولی عمدتاً در سنگ های آهکی و تا حدودی در گل سنگ ها و تبخیری ها گسترش دارند. بیشتر چرت های نودولی دیاژنتیکی هستند و از طریق جانشینی تشکیل شده اند. منشا سیلیس را عمدتاً به منشا آتشفشانی نسبت می دهند.
مطالعات جدیدتر(Cruzzi 1996) نشان می دهد که فقط از منشا آتشفشانی نیست بلکه قسمت عمده ای از خشکی ها نشات می گیرند و یا از انحلال سنگ های پوسته جامد زمین شکل می گیرند.
سنگ های سیلیس به دو گروه اولیه و ثانویه تقسیم می شوند:
•اولیه ها شامل:
الف- چرت هایی که رادیولارها سازنده آنها هستند و بنام رادیولاریت خوانده می شوند
ب- دیاتومیت های پورسلانیت
جOpaline rocks-
د- اسپیکولیت
هـ- نواکولیت
•ثانویه ها (بعد از رسوبگذاری شکل می گیرند:(
الف- نودول های چرت شامل Syngenetic chart
ب Early chart-
ج late chart-
د Diagenes chart-
•سنگ های سیلیسی با منشا اولیه :
الف- چرت های رادیولاریتی:
این چرت ها دو دسته اند:
1- چرت با نوارهای اکسید آهن
از مشخصات انواع چرت با نوارهای اکسیدآهن می توان به مشخصه های زیر اشاره کرد:
الف- همراه با توالی های افیولیت هستند.
ب- همراه با گل های پلاژیک هستند.
ج- دارای نوارهای قرمز تا سبز تیره دارای اکسیدهای Fe3+
د- از پوسته رادیولر تشکیل شده اند.
دو فاکتور اول نشان دهنده این است که اینها در یک محیط عمیق شکل گرفته اند. وجود Fe3+ نشان دهنده محیط اکسیدان است که علت وجود محیط اکسیدان در عمق به علت گردش شدید آب در طبقات است که باعث شده اکسیژن از طبقات سطحی به اعماق برود. پس این سنگ ها مربوط به محیط های عمیق دریا که Cirulation آب شدید بوده و اجازه داده تا اکسیژن به محیط عمیق برود و محیط اکسیدان گردد، می باشند.
2- با نوارهای مواد آلی :
انواع دارای نوارهای مواد آلی در همان محیط قبل ولی غیر اکسیدان تشکیل می گردند. ناخالص هایی که همراه این 2 گروه دیده می شود عمدتاً کانی رسی گروه ایلیت، کوارتز میکروکریستالین و فسفات می باشد.
ب- دیاتومیت های پورسلانیت
عمدتاً در محیط های دریاچه ای بخصوص فلات قاره (Shelf) شکل می گیرند که محیط غیر اکسیدان است. در محیط شیب قاره Slope اگر اکسیدان نباشد نیز شکل می گیرند. این سنگها دارای تخلخل بالایی هستند و کانی های رسی گروه کائولن یا کائولن + ایلیت همراه آنها دیده می شود. اگر مقدار کانی رسی به 25 درصد برسد به سنگ، پورسلانیت می گویند. این سنگ ها در یک منطقه بسیار کم شیب و گسترده که چون بصورت خلیج است، گردش (Circulation) شدید آب وجود ندارد و به علت جریانهای Upwelling سیلیس به محدوده شلف کشیده می شود وبه طریقه شیمیایی و بعضاً با علت دخالت موجودات پلانکتون، این سنگ به صورت ژل سیلیسی که عمدتاً اپال A و C است نهشته می شود.
د- اسپیکولیت :
عمده سازنده اسپیکولیت، سوزن های اسفنجی هستند. تفاوت این سنگ ها با بقیه سیلیس ها این است که این سنگ ها در دریاچه های آب شیرین گسترش می یابند و همراه با رسوبات جریانهای آشفته هستند.
هـ- نواکولیت :
رسوبات سیلیسی که در تشکیل آنها موجودات مختلف دخالت دارند و موجود غالبی شناخته نشده است و در محیط های دریایی کم عمق گسترش می یابند.
•سنگ های سیلیسی از منشا ثانویه:
اینها غالباً به صورت نودولی هستند. برای تشکیل این سنگ ها در محیط دیاژنز دو شرط لازم است :
1- وجود Si که می تواند حاصل انحلال ذرات اصلی سازنده سنگ باشد و توسط آب های درون منفذی وارد سنگ می شود.
2- وجود PH و Eh مناسب در محیط دیاژنز
سیلکریت که سنگی غنی از سیلیس است، اولیه بوده و در PH قلیایی تشکیل می شود و لذا در فصول خشک که تبخیر و PH بالاست، ایجاد می شود. کالکریت در محیط دیاژنز شکل می گیرد.
مشخصات شیمیایی سیلیس
برخی از شیمیدانان، رابطه بین اتم های سیلیس و اکسیژن در سیلیکات های مختلف را مشابه رابطه اتم های کربن و اکسیژن در ترکیبات آلی دانسته اند. همانطور که کربن به دو صورت منواکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2) با اکسیژن ترکیب می شود، سیلیسیم نیز به طور مشابه با اکسیژن ترکیب شده و تولید ترکیبات SiO و SiO2 را می نماید. ترکیب اول نظیر منواکسید کربن به صورت گاز بوده و ناپایدار است ولیکن ترکیب دوم جامد و پایدار می باشد.
در طبیعت هرگاه در درجه حرارت 25 درجه سانتی گراد، میزان سیلیس محلول در آب از حدود 120 تا 140 ppm بالاتر برود، از نظر شیمیایی کمپلکس Si(OH)4 بوجود خواهد آمد. در چنین حالتی محلول به صورت اشباع در آمده و سبب رسوب سیلیس به صورت ژل و تشکیل بلورهای اولیه کوارتز که فراوان ترین کانی سیلیس است، می گردد. بلورهای مصنوعی کوارتز که در صنعت مورد مصرف قرار می گیرد، نیز طی چنین فرآیندی تولید می شوند. بنابراین می توان گفت که اگر در طبیعت مقدار سیلیس محلول در آب کمتر از ppm 210 باشد، سیلیس موجود در آب به صورت محلول باقی مانده و هیچ گونه کریستالی تشکیل نمی شود. فقط در زمانی که میزان سیلیس محلول در آب از حد ppm 410 بگذرد، زایش بلورهای کوارتز شروع می شود.
کوارتز، تریدیمیت و کریستوبالیت سه پلی مورف اصلی سیلیس هستند که در طبیعت به خوبی شناخته شده اند، هرکدام از این کانی ها در شرایط خاصب بوجود آمده و دارای مشخصات فیزیکی و کانی شناسی معینی می باشند. این پلی مورف ها در شرایط حرارتی ذیل به یکدیگر تبدیل می شوند:
.
فرآیندهای تبدیل سه پلی مورف فوق که هرکدام در شرایط خاص ترمودینامیکی و شیمیایی انجام میشوند، همگی دو طرفه و برگشت پذیر می باشند. نحوه و شرایط تبدیل پلی مورف های سیلیس به یکدیگر، در تمام صنایعی که این ماده معدنی به نحوی در آنها کاربرد دارد، از اهمیت زیادی برخوردار است. در اثر تبدیل این پلی مورف ها به یکدیگر، خواص کانی شناسی و فیزیکی آنها نظیر ضریب شکست، سیستم تبلور، چگالی و سختی نیز متغیر می نماید.
دانه های بلوری سیلیس از لحاظ مولکولی متبلور بوده با شبکه های بدون اتصال الکترونی است. انواع مختلف سیلیس- کوارتز، تریدیمیت و کریستوبالیت- سیلیس گداخته و در کوهی ( به فرمول شیمیایی (Si2O7در ساختمان شبکه های سه بعدی یا تکتوسیلیکاته متبلور شده اند. در این ساختمان هر چهار وجهی SiO4، تمام گوشه های خود را با سایر چهاروجهی ها به اشتراک گذاشته است و نسبتSi:O، 1:2 است. در این ساختمان، اتم سیلیسیم چهار ظرفیتی توسط 2 اتم اکسیژن دو ظرفیتی متعادل شده است. در این نوع سیلیکات ها بخشی از اتم های سیلیسیم توسط آلومینیوم جایگزین شده است و به صورت (Si, Al)O2 در می آید.
اگر چه پیوندهای Si-O در ساختار اکتاهدرال کوردیناسیون 6 بلندتر از طول این پیوندها در ساختار تتراهدرال کوردیناسیون 4 هستند، اما بسته بندی فشرده تر اکسیژن ها باعث افزایش زیاد چگالی این پلی مورف نسبت به سایر پلی مورف های سیلیس می شود.
سیلیس رامی توان در ابتدا به صورت محلول در آب در نظر گرفت. پس از اشباع شدن محلول ها از سیلیس و رسوب آن در محیط، تبلور سیلیس آغاز می شود که باعث تشکیل اشکال نهان بلور و ریزبلور می شود.
پس از این مرحله درصورت ایجاد شرایط مساعد، زایش و رشد بلورهای کوارتز انجام می شود. همچنین سیلیس موجود در محیط های آذرین و ماگمایی نیز ایجاد بلورهای کوارتز می کنند که این بلورها هم در فازهای اولیه و هم در مراحل پایانی ماگماتیسم ایجاد شده و یا ممکن است از محلول های گرمابی ناشی شوند. کوارتز، کریستوبالیت و تریدیمیت اشکالی از سیلیس هستند که می توانند در سنگ های آذرین رخ دهند. این 3 شکل سیلیس نمایش دهنده پدیده انانتیوتروپیسم (پلی مورفیسم برگشت پذیر) است.
هر یک دارای حوزه پایداری خود است، کوارتز در فشار اتمسفریک تا دمای 867 درجه پایدار است، تریدیمیت بین 867 درجه و 1470 درجه و کریستو بالیت از 1470 درجه تا نقطه ذوب یعنی 1713 درجه پایدار می باشند. سیلیس مایع نیز از 1713 درجه تا نقطه جوش سیلیس پایدار است. این 3 پلی مورف سیلیس همگی از گروه های چهار وجهی، متشکل از 4 اتم اکسیژن به دور یک اتم سیلیس مرکزی تشکیل شده اند.
چهار وجهی های سیلیسیوم- اکسیژن به یکدیگر متصل شده اند تا شبکه ای سه بعدی را به وجود آوردند اما الگوی اتصال برای هر یک از این سه شکل سیلیس متفاوت بوده و اختلاف ساختار بلوری و خواص آنها نیز از همین جا ناشی می شود.
کریستوبالیت و تریدیمیت ساختارهای نسبتاً بازی دارند، در حالی که اتم های کوارتز از بسته بندی فشرده تری برخوردارند. هر یک از 3 پلی مورف سیلیس دارای انواع دمای بالا و دمای پائین است. در کوارتز، تغییر از نوع دمای پائین به دمای بالا در فشار یک اتمسفر، در دمای 573 درجه رخ می دهد.
تریدیمیت دمای بالا نیز بین 120 و 160 درجه به تریدیمیت دمای پایین تبدیل می شود و کریستوبالیت دمای بالا هم بین 200 تا 275 درجه سانتیگراد به کریستوبالیت دمای پائین مبدل می شود. تبدیل شکل های دمای بالا – دمای پائین با تبدیل هر یک از انواع به نوع دیگر کاملاً تفاوت دارد.
چهار وجهی های SiO4 در هر یک از این 3 کانی با الگوهای متفاوت به یکدیگر متصل شده اند و این اتصال باید به طور کامل شکسته و باز آرایی شود تا یک نوع بتواند به نوع دیگر تبدیل گردد.
از طرف دیگر در تغییر انواع دمای بالا به دمای پائین نیازی به تغییر در چگونگی اتصال چهاروجهی ها نیست. این تغییر باعث ایجاد یک جا به جایی و چرخش در آنها می گردد که بدون شکستن اتصال ها باعث تغییر تقارن ساختاری می گردد. انواع دمای بالا نسبت به انواع دمای پائین همیشه از تقارن بیشتری برخوردارند. تبدیل گونه های دمای بالا به دمای پائین هر یک از این کانی ها در دمای تبدیل به سرعت انجام گرفته و برگشت پذیر می باشد.
تغییر از یک پلی مورف به پلی مورف دیگر به شدت کند و بطئی است، وجود تریدیمیت و کریستوبالیت به صورت کانی نشان می دهد که این دو پلی مورف می توانند به طور نامحدود در دمای عادی بدون تغییر باقی بمانند.
پس از تشکیل تریدیمیت و کریستوبالیت، اتصال به وجود آمده سخت تر از آن است که بتواند به آسانی شکسته شود و به همین دلیل تبدیل انواع دمای بالا و پایین کریستوبالیت و تریدیمیت را می توان در دماهایی مورد مطالعه قرار داد که این دو کانی در واقع در این دماها نیمه پایدارند. حضور عناصر خارجی در ساختمان تریدیمیت و کریستوبالیت می تواند اثری پایدار کننده داشته باشد.
تعداد اندک تجزیه های کامل موجود از این کانی ها حضور مقادیر مشابهی Al, Na را نشان می دهد که بیانگر جایگزینی یعنی NaAl به جای Si در ساختمان باز است. از طرف دیگر کوارتز معمولاً به صورت SiO2 خیلی خالص یافت می شود.
•اگر چه کوارتز در فاز پایدار در دماهای کمتر از 867 درجه است، اما کریستوبالیت یا تریدیمیت هم می توانند در زیر این دما متبلور شوند، به خصوص هنگامی که تبلور به سرعت رخ می دهد.
•کوارتز دمای پائین و کوارتز دمای بالا تنها در محدوده حوزه پایداری خود تشکیل شده و هیچ گاه در دمای بالاتر تشکیل نمی شوند.
در نتیجه حضور کوارتز در یک سنگ آذرین نشان دهنده این است که تبلور آن از ماگما در دمای زیر 867 درجه صورت گرفته است و حضور کریستوبالیت یا تریدیمیت به هیچ وجه نمی توانند نشان دهنده دمای تبلور باشد.
کوارتز در دماهای معمولی همیشه به صورت کوارتز دمای پائین حضور دارد. از روی شکل بلوری، ماهیت ماکل و سایر خواص کم اهمیت تر می توان شکل اصلی را در غالب موارد تعیین کرد. کوارتز تقریباً در تمام سنگ های آذرین کوارتز دار ابتدا به صورت کوارتز دمای بالا متبلور می شود. در رگه های کوارتز و بعضی از پگماتیت ها کوارتز از همان ابتدا به صورت کوارتز دمای پایین متبلور می شود. تبلور ماگمایی در سنگ های کوارتز دار دماهای بالاتر از 573 درجه صورت گرفته و تبلور بخشی از مواد باقی مانده نیز حداقل در دماهای پائین تر صورت می گیرد.
استانداردها:
باکاربری شیشه سازی:
حداقل 99-5/98% SiO2 و Fe2O3 کمتر از 04/0% در شیشه تخت، 03/0% ظروف شیشه ای، 88/0%ظروف بلوری، 3/0% فایبرگلاس، 6/1%-2/0 Al2O3 و مقادیر نا چیز Ni،Cu ، Co و مواد نسوز (کرومیت، زیرکن وروتیل)
شیشه نوری درجه اول:
حداقل 99%-5/ 8SiO2، کمتر از 1/0%Al2O3 و 02/0%Fe2O3.
پیش ماده سیلیکات سدیم:
بیشتر از 4/99% SiO2و کمتر از03/0% Fe2O3.
سرامیک:
زیر 20% Cu ،5/97%> SiO2، 55%< Al2O3 و2/0% Fe2O3.
ماسه با کاربری فیلتر:
نسبتا خالص و بدون خاک، رس و مواد آلی یا میکایی، شکل بلور های گرد شده یا نرمال بدون کشیدگی یا تخت شدگی، اندازه دانه های یکنواخت، اندازه کوچک و ضریب یکنواختی.
ماسه خوب گرد شده و مقادیر ناچیز ناخالصی از رس، فلدسپار و کلسیت اندازه دانه ها
mm7/1*35/3 mm18/1×36/2, mm85/0×70/1, mm212/0×425/0,mm 106/0×212/0
ماسه ریخته گری:
98% SiO2 زیر 200مش وCaO و MgO محدود (چرا که مقدار اسید مصرفی که عامل اندازه گیری مقدار جوش دهنده مورد نیاز است را کاهش می دهد).
ماسه گداخت (آهن و فولاد:(
90%> SiO2
ماسه نسوز:
99%-95 : SiO2
پودر سیلیس:
1/0%< Fe2O3, 38/0%< Al2O3 , 1/0%< Na2O ,1/0%< K2O اندازه متوسط ذرات 60 میکرومتر, درجه درخشندگی 89%
پیش ماده سیلیکون:
99%-5/98> SiO2 ,5/1%-1/0< Fe2O3 ,15/0%< Al2O3 , بدون فسفر و آرسنیک, 2/0%< CaO,MgO و نقصان در اثر حرارت, گلوله های با قطر< cm54/2 و حداقل درجه نرم شدن C '1700
فروسیلیکون:
98%> SiO2 ,2/0%< Fe2O3 ,4/0% Al2O3 ,2/0% MgOو CaO و 1/0% P, قطر گلوله ها 16/1-32/0
تریپلی:
5/99-98% SiO2 ,1%-025/0 Fe2O3 و اندازه ذرات 99% زیر 74 میکرومتر تا 99% زیر 10 میکرومتر
نواکولیت:
60%> SiO2, 20% Al2O3, 2% Fe2O3 ,3% C
فلینیت:
4/97% SiO2 , 35/0% Al2O3 , Fe2O3 نادر, 46/0%CaO , 18/0% MgO,3/1% نقصان در اثر حرارت, اندازه متوسط دانه ها 10 میکرومتر.
موارد مصرف سیلیس SiO2 :
شیشه سازی، چینی سازی، تولید فروسیلیس، 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.
مقادیر قابل توجهی ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختمانی بکار می رود.
سیلیس مصرفی در هر یک از این صنایع باید کیفیت خاصی داشته باشد. ترکیب شیمیایی، ساختمان کانی شناسی و خواص فیزیکی سیلیس، تعیین کننده کیفیت و موارد مصرف آن در هر یک از صنایع مذکور می باشند. ترکیب شیمیایی سیلیس در واقع عبارت است از درصد SiO2 موجود در سنگ و نیز درصد هریک از اکسیدهای دیگر که معمولاً به همراه SiO2 در کانسارهای مختلف وجود دارند و در صورتی که درصد هر یک از آنها از حد معینی تجاوز نماید، کاربرد آن را در صنایع مختلف محدود و یا غیر ممکن می سازد.
علاوه بر درصدSiO2، ساختمان کانی شناسی سنگ نیز در تعیین کیفیت و موارد مصرف آن نقش مهمی دارد زیرا ممکن است SiO2 به صورت انواع سیلیکات ها وجود داشته باشد، در نتیجه این مسئله در تعیین روش کانه آرائی و چگونگی حذف ناخالصی ها تاثیر خواهد داشت.
خواص فیزیکی سیلیس نیز در همین روش مناسب برای خردایش، دانه بندی پودر سیلیس تولید شده و تعیین موارد مصرف پودر تولید شده تاثیر خواهند داشت.
لعاب:
سیلیکا ماده تشکیل دهنده شیشه است، برای ساخت انواع شیشه مخصوص سیلیس با موادی از قبیل فلدسپار، نفلین سینیت، سودا و… ترکیب می شود.
سرامیک:
کوارتز در ساخت انواع مختلف سرامیک و سرویس بهداشتی بکار می رود.
ریخته گری و نسوز:
مقاومت کوارتز وسیلیس تا دمایC 1470 سبب شده از آن برای تهیه قالب های ریخته گری فلزاتی مانند فولاد، آهن سیاه، آلومینیم وآلیاژهای مس و همچنین به عنوان نسوز در ساخت کوره های آهن و فولاد، سرامیک، شیشه و سیمان بکار می رود. کاربردهای متفرقه دیگری مانند ساینده، پودر جلا، فیلتراسیون، شن و ماسه ساختمانی است. انواع گرد شده و با کیفیت برای باز کردن شکافها و افزایش نفوذ پذیری در تولید نفت وگاز بکار می رود. همچنین با پودر کردن آن می توان از آن به عنوان پرکننده در رنگ، پلاستیک، لاستیک، بتونه و چسب استفاده کرد.
سیلیکات سدیم :
سیلیکات سدیم به صورت گلوله های شفاف، بدون آب و پودر شیشه یا پودر آبدار خرید و فروش می شود. این ماده در کنترل سایندگی لوله های آب و فرمول بندی لعاب و مینا بکار می رود. انواع محلول مایع آن در صابون سازی، پاک کننده های صنعتی و عمومی، چسب، سیمان سازی، رنگ و پوشش، قالب ریخته گری، شناور سازی کانه، پایدارسازی پراکسید و کنترل خوردگی در لوله های آب و پیش ماده سیلیس مخلوط زئولیت کاربرد دارد.
سیلیس ته نشین شده:
از واکنش سیلیکات سدیم با اسید سولفوریک یا اسید کلریدریک طی شرایط مشخصی سیلیس ته نشینی تولید می شود که بدلیل خواصی از قبیل درخشندگی بسیار بالا و تخلخل کم از آن به عنوان پر کننده ریز دانه و ضد لغزش در لاستیک (لاستیک خودرو و کفپوش PVC (، پلی الفین، فیلم LDPE و جداکننده های ریز منفذی باتری های سربی، پخش کننده، حمل کننده و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
سیلیس کلوئیدی:
سوسپانسیونی از سیلیس ریز دانه در محیط آبی که به منظور اصطکاک درکاغذ و تخته، جوش دهنده نسوزهای فیبری، کاتالیزور و پیش ماده شیمیایی مصرف می شود.
سیلیس، نوع متالورژی:
از واکنش کوارتز وکک در کوره قوس الکتریک و دمای بالای C'2000 ساخته شده و 99%-98 Si دارد. ازآن در تهیه آلیاژهای آلومینیم، فولاد، سوپرآلیاژ، سیلیکون و مواد شیمیایی استفاده می کنند.
انواع دیگر ازسیلیس و ترکیبات آن مانند سیلیس پخته، خرد سیلیکون، نیترات سیلیسیوم و… وجود دارند که هر یک کاربرد های مخصوص خود را داراست.
کوارتز بلوری:
انواع شفاف و خوش نما برای تهیه عدسی و مخروط، جواهرسازی و نمونه کانی بکار می رود، از خاصیت پیزوالکتریک آن در الکترونیک استفاده می کنند.
تریپلی:
سیلیس ریز بلور، متخلخل با وزن مخصوص 65/2، سختی7، سفید تا خاکستری و… که به عنوان پرکننده یا رنگدانه در رنگ، لاستیک، پلاستیک، ساینده و بتونه بکار می رود، بعلاوه در پودر های ساینده وجلا و ساینده دندان بکار می رود.
نواکولیت:
سنگ متخلخل سفید تا خاکستری، قهوه ای روشن تا سیاه که از دانه های کوارتز بی شکل متراکم ساخته شده است که خاصیت سایندگی عالی دارد: تمیز کردن فلزات، ماده آسیاب کننده، نسوز و مصالح سبک ساختمانی.
فلینت:
سیلیس کلسدونی مخفی بلور متراکم (سرامیک، چینی استخوانی، ماده آسیاب کننده).
صنایع تصفیه آب – آب و فاضلاب و یا شیره قند وفیلتراسیون الیاف
در صنایع تصفیه هر جا فیلتر شنی وجود داشته باشد ماسه های سیلیسی هم وجود دارند. حال این فیلتر ها آب تصفیه کنند و یا شیره قند تفاوتی ندارد. بسته به نوع و ابعاد فیلتر شنی و همچنین نازلهای مخزن طبیعتا اندازه مقدار و سایز ذرات ماسه های شنی تغییر می یابد. این واحد تولیدی ماسه های سیلیسی خود را در 2 گرید درجه یک و درجه 2 مطابق با استاندارد های جهانی تولید نموده است که آنالیز و مشخصات فنی آن در ذیل هر بخش ارائه می گردد.
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
دانسیته
سایز
بسته بندی
048/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
91/1
4/0 تا 8/0 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
0812/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
8/1
8/0 تا 2/1 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
12/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
7/1
1 تا 2 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
23/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
5/1
2 تا 3 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
35/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
45/1
3 تا 5 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
58/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
4/1
5 تا 8 میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
812/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
32/1
8 تا 12میلیمتر
کیسه 40 کیلویی
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
دانسیته
سایز میلیمتر
بسته بندی
048
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
91/1
4/0 تا 8/0
کیسه 40 کیلویی
0812
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
8/1
8/0 تا 2/1
کیسه 40 کیلویی
12
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
7/1
1 تا 2
کیسه 40 کیلویی
23
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
5/1
2 تا 3
کیسه 40 کیلویی
35
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
45/1
3 تا 5
کیسه 40 کیلویی
58
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
4/1
5 تا 8
کیسه 40 کیلویی
812
سیلیس درجه دو
خاکستری
5/99%
32/1
8 تا 12
کیسه 40 کیلویی
در صنعت تصفیه و استفاده از فیلتر های شنی که با صنایع غذایی در ارتباط هستند مانند تصفیه شیره قند و یا آب معدنی استفاده از ماسه های سیلیسی درجه یک به دلیل ناخالصی کمتری که دارند توصیه می شود.
صنعت سایش انواع پارچه
جهت ایجاد سایش نرم بر روی انواع پارچه های جین و یا مخمل و غیره برای بوجود آمدن گودی و یا رنگ و رو رفتگی تزئینی پارچه از ماسه های سیلیسی با خلوص پایین تر و سطح مقطع کروی استفاده می کنند تا ضمن ساییدن تار و پود پارچه از ایجاد خش و پارگی در تار و پود جلوگیری شود.
در جدول ذیل سایز و مشخصات این دانه های کروی و مقاوم ارائه می گردد.
ردیف
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
دانسیته
سایز میلیمتر
بسته بندی کیلویی
1
024
سیلیس کروی
کرم
92%
6/1
2/0 تا 4/0
کیسه 40
2
048
سیلیس کروی
کرم
92%
5/1
4/0 تا 8/0
کیسه 40
3
0812
سیلیس کروی
کرم
92%
48/1
8/0 تا 2/1
کیسه 40
صنعت سایش شیشه
جهت ایجاد انواع ماتکاری و خش های سطحی بر روی انواع بلور و شیشه و یا آیینه از نوعی سیلیس زرد رنگ موسوم به سیلیس عربی با خلوص پایین و سختی 3/6 مو استفاده می گردد.
جدول دانه بندی و مشخصات فنی آن در ذیل توضیحات موجود است.
ردیف
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
دانسیته
سایز
بسته بندی کیلویی
1
80 مش
سیلیس عربی
کرم
92%
88/1
80 مش
کیسه 40
2
100 مش
سیلیس عربی
کرم
92%
93/1
100 مش
کیسه 40
3
100 مش
سیلیس درجه یک
سفید
94%
99/1
100 مش
کیسه 40
صنعت سایش انواع فلزات و سنگ و چوب (سند بلاست) و کاشی یا سرامیک هرچه دانه بندی سیلیس بزرگتر باشد ایجاد خش بر روی سطح مورد نظر بیشتر است. بنابر این با در نظر گرفتن قطعه مورد نظر و جنس آن که می تواند سنگ چوب آجر و یا انواع فلزات و یا ظروف فلزی باشد و همچنین با در نظر گرفتن دستگاه سند بلاست خود و قطر نازل می توانید از انواع ماسه های در نظر گرفته شده استفاده کنید . در نظر داشته باشید هرچه خلوص سیلیس بالاتر باشد میزان سختی آن بیشتر و سرعت خاک شدن آن در برخورد با قطعه کمتر است . اما سیلیس درجه دو به دلیل قیمت ارزان تر آن در صنایع سند بلاست بیشتر مورد استفاده است. به جهت راهنمایی بیشتر شما مصرف کنندگان محترم در جدول زیر به تعدادی از کاربردهای دانه بندی های مختلف این کالا ها اشاره می کنیم.
ردیف
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
سایز
کاربرد
1
024
سیلیس درجه 2
طوسی
98%
2/0 تا 4/0 میلیمتر
نماشویی-
2
048
سیلیس
طوسی
98%
4/0 تا 8/0 میلیمتر
نماشویی-کارواش-ورق -قطعه
3
0812
سیلیس
طوسی
98%
8/0 تا 2/1میلیمتر
ورق استیل آهن آلومینیوم قطعه و…
4
12
سیلیس
طوسی
98%
1 تا 2میلیمتر
ورق استیل آهن آلومینیوم و…
4
23
سیلیس
طوسی
98%
1 تا 2میلیمتر
ورق استیل آهن آلومینیوم و…
صنایع شیشه و چینی و کاشی و سرامیک
در صنایع شیشه و بلور از سیلیس درجه یک بدون آهن استفاده می شود. یکی از بهترین انتخاب ها برای انواع کریستال بلور و شیشه سیلیس گداخته شده در حرارتهای بالاست که در این حالت هم نقطه ذوب سیلیس پایین می آید و هم مقدار زیادی از ناخالصی ها در این درجه حرارت از بین میرود. سیلیس دهیدراته تولیدی این شرکت با خلوص 9/99 % یکی از سفیدترین خالص ترین و بهترین نوع سیلیس مورد مصرف صنایع شیشه و کریستال سازی است و در تولید لعاب کاشی نیز نتیجه بسیار بهتری نسبت به انواع سیلیس خام درجه یک دارد.دانه بندی سیلیسهای مورد نیاز در این صنعت متغیر و بسته به انتخاب مشتری می باشد.
صنایع ساختمان سازی
سیلیس مورد استفاده در صنعت ساختمان در بخشهای متعددی استفاده دارد.
* تولید انواع کفپوش
در تولید انواع کفپوش های بتنی مخلوطی از انواع سیلیس دانه بندی شده جهت افزایش ضریب استقامت بتن استفاده می گردد. گاهی سطح نازکی از روی کفپوش بتنی یا موزائیک را به قطر 1تا 2 میلیمتر به سیلیس شکری اختصاص می دهند تا سطح کفپوش در مقابل فشار وزن و ضربه استقامت بیشتری از خود نشان دهد.
در تولید کفپوش های اپوکسی سیلیس درجه یک با انواع دانه بندی از میکرونیزه گرفته تا دانه های نخودی جزء لاینفک گروت اپوکسی است. در جدول ذیل سایز های استاندارد مورد استفاده در صنعت اپوکسی معرفی می گردد. لازم به ذکر است که دانه های درشت جهت تولید کفپوش اپوکسی در رمپها و نواحی شیب دار است که نیاز به ایجاد اسطحکاک بیشتر می باشد.
ردیف
کد کالا
نوع کالا
رنگ
خلوص
دانسیته
سایز میلیمتر
بسته بندی کیلویی
1
M100
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
99/1
0تا 2/0
کیسه 40
2
024/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
95/1
2/0 تا 4/0
کیسه 40
3
048/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
91/1
4/0 تا 8/0
کیسه 40
4
0812/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
8/1
8/0 تا 2/1
کیسه 40
5
12/1
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
7/1
1 تا 2
کیسه 40
6
M500
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
2/2
میکرونیزه
کیسه 40
7
M200
سیلیس درجه یک
سفید
5/99%
2
میکرونیزه
کیسه 40
در تولید انواع کامپکت های دکوراتیو اعم از دیوار پوش صخره نما و غیره سیلیس های مش بندی و دانه بندی استفاده می گردد. این نوع محصولات نسبت به محصولات مشابه استحکام و طول عمر بیشتری دارند و در مقابل حرارت و رطوبت و همینطور ضربه و خش از مقاومت بالاتری برخوردارند. سایز ذرات و دانه بندی مواد بستگی به فرمولاسیون شرکت تولید کننده کامپکت دارد.
صنایع شیمیایی
یکی از پر کاربرد ترین مواد معدنی در صنایع شیمیایی و نسوز سیلیس است. کارخانه جات رنگ سازی, تولید المنت ,آجر نسوز انواع چسب های سیلیکاتی تولید خمیر دندان و هزاران صنعت دیگر از این ماده در خطوط تولید خود استفاده می کنند. سایز و دانه بندی ذرات بستگی به سفارش مشتریان دارد.
دانه های رنگی
دانه های رنگی تولیدی این شرکت به سه بخش مجزای دانه های کف -دانه های دیواری و دانه های تزئینی تقسیم می شود.
*دانه های رنگی دیوارپوش :
دانه های رنگی مخصوص دیوارپوشها از جنس دانه های سبک کربناتی هستند که به دلیل وزن مخصوص پایین تری که نسبت به سیلیس دارند گزینه های بهتری جهت انتخاب هستند. این دانه ها خود شامل 2 بخش دانه های طبیعی رنگی و دانه های رنگ شده هستند. که در سایز های مختلف دانه شکری و یا اندکی درشت تر عرضه می گردند. بسته به محیط مورد استفاده این دانه ها یعنی در محیط های باز که در معرض تابش اشعه نور خورشید هستند و یا در محیط های بسته فاقد نور مستقیم آفتاب فرمولاسیون تولید دانه رنگی تغییر می نماید . سنگدانه های طبیعی که از جنس کربنات جوشقان گرانیت مرمریت تراورتن و غیره هستند در مرحله تولید با یک لایه لاک شفاف درخشنده می شوند و جلای روغنی پیدا می کنند. و دانه های رنگ شده دانه های کربنات کلسیم هستند که در رنگهای زیبا و متنوع و گاه بر اساس سفارش مشتری رنگ می شوند.
*دانه های رنگی کفپوش ها:
در تولید دانه های رنگی مخصوص کفپوش ها به دلیل نیاز به استحکام بیشتر و افزایش ضریب مقاومت بیشتر از دانه های سیلیسی استفاده می شود. مشتریان محترم علاوه بر استفاده از دانه های سایز بندی شده و رنگی این شرکت می توانند دانه مورد مصرف خود از لحاظ سایز و طیف رنگ سفارش دهند.
*دانه های رنگی دکوراتیو و یا تزئینی :
در بخش تولید دانه های رنگی دکوراتیو از سنگدانه های مختلف در سایز ها و ابعاد گوناگون بسته به نیاز مصرف کننده استفاده می شود. گروهی از این دانه ها در سایز های ریز و درشت با رنگهای بسیار زیبا و شاد جهت محوطه سازی و زیبا سازی مناطق مختلف شهر (مبلمان شهری) اعم از پارکها و فضای سبز اماکن خصوصی و غیر خصوصی و همچنین محوطه سازی ویلا ها و یا باغچه منازل و پاسیو ها و گلدانهای طبیعی و مصنوعی کاربرد دارد. در مکانهای عمومی مانند پارکها که محل بازی و تردد کودکان است ماسه های رنگی با سطح مقطع کروی هم زیبایی و شادابی وهم ایمنی بیشتری را برای کودکان به ارمغان می آورد. گروهی دیگر از این دانه های رنگی مصرف تزئیناتی در صنعت آکواریوم را دارد. دانه های رنگی مورد مصرف در این صنعت باید از مراحل مختلف آزمایش به جهت بی خطر بودن برای محیط زیست و ماهی گذشته باشد. که این واحد تولیدی دانه های تولیدی خود را با کیفیت با لا و تضمین سلامت کالا عرضه می نماید. بخشی از تولید دانه های رنگی این شرکت به ماسه های رنگی و یا طبیعی اختصاص دارد که موارد استفاده آن در اطاق ماسه بازی مهد کودکها و یا مکانهایی که در آن نیاز به ایجاد سواحل مصنوعی در استخر های روباز و غیره محسوس است می باشد. این ماسه های بهداشتی فاقد هر گونه شن ,سنگ و ضایعات برنده دیگری که موجب آسیب رساندن به پوست بدن انسان می شود است و پس از مدتی استفاده نیز قابل شستشو و استفاده مجدد می باشد.
بازیافت:
بازیافت شیشه در حال افزایش است. نرخ متوسط باز یافت شیشه 33% در آمریکا و 90% در برخی کشورهای اروپایی مانند سوییس است. بعد از خمیر شیشه, دومین کاربری ظروف شیشه ای بازیافتی فایبر گلاس عایق (40% از ماده اولیه) است. ماسه سیلیس مورد استفاده در سایش معمولاً در بازیافت فولاد مصرف می شود. بازیافت ماسه ریخته گری بدلیل مشکلات دفع و آماده سازی آن رو به افزایش است.
جایگزین ها:
ساینده:
بوکسیت, آلومینا, کروندوم, الماس, دیاتومیت, فلدسپار, گارنت, منیتیت, نفلین سینیت, الیوین, پرلیت, پومیس, سربار, ذغال و فلزات استارولیت, تریپلی, کربید سیلیسیوم و ایلمنیت.
ماده ضد بلوکه شدن:
کائولن تکلیس شده , دیاتومیت, تالک.
ساختمان سازی:
گرانیت خرد شده, آهک, مرمر و…
سنگ نما:
گرانیت, مرمر, آهک, اسلیت, آجر.
پرکننده ها:
تری هیدرات آلومینیم, باریت, کربنات کلسیم, دیاتومیت, فلدسپار, کائولن, میکا, نفلین سینیت, پرلیت, تالک, ولاستونیت.
فیلتر:
کربن فعال شده/آنتراسیت, آزبست, سلولز, دیاتومیت, گارنت, منیتیت, پومیس, پرلیت, ایلمنیت.
ریخته گری:
بوکسیت و آلومینا, کرومیت, رس, الیوین, پرلیت, ورمیکولیت, زیرکن.
مواد اصطکاک زا:
آزبست, باریت, بوکسیت و آلومینا, رس, (آتاپولگلیت, کائولن, سیبولیت), گارنت, گرافیت, ژیپس, میکا, پومیس, پیروفیلیت, اسلیت, ورمیکولیت, ولاستونیت, زیرکن.
نسوز:
آندالوزیت, بوکسیت, کرومیت, کیانیت, دولومیت, گرافیت, منیزیت, الیوین, پیروفیلیت, رس نسوز, سیلیمانیت, زیرکن.
مصرف ظاهری سیلیس در جهان در این دوره ( 1990-2000) از 588 هزارتن در سال 1990 به 609 هزارتن در سال 609 و 689 هزارتن در سال 2000 افزایش یافته است.
میزان مصرف ظاهری سیلیس در جهان در سالهای 1990- 2000 (هزارتن)
تقسیم بندی انواع سیلیس براساس درصد SiO2 و مصرف :
سیلیس درجه 1 :
این نوع سیلیس دارای حداقل 96 SiO2=%است و در شیشه سازی، لعاب، صنایع شیمیایی، فروسیلیس، پشم شیشه، سیلیکات سدیم، فروکروم و ماسه تست سیمان به کار می رود.
سیلیس درجه 2 :
این نوع سیلیس دارای 95-85 SiO2=%است و در ماسه ریخته گری، ماسه سندبلاست، فیلتراسیون و دیرگدازها به کار می رود.
سیلیس درجه 3 :
این نوع سیلیس دارای 85-70 SiO2=%است و در آجر ماسه آهکی و آجرسبک، کارخانجات تولید سیمان و بتن سبک به کار می رود.
تقسیم بندی انواع سیلیس بر اساس درصد SiO2
مشخصات فیزیکی و مکانیکی
اکسید سیلیسیم (SiO2) یا سیلیس ترکیبی شیمیایی است که به صورت خالص (کانی های کوارتز، اپال و…) و یا به صورت ترکیب در کانی های سیلیکاته در مجموع 90 درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهند. نام سیلیس Silicon از واژه لاتین (Silicis) به معنی (flint ) سنگ سخت، سنگ آتش زنه یا سنگ چخماق گرفته شده است. سیلیس به عنوان دومین عنصر فراوان در پوسته زمین با فراوانی 25% می باشد.
سیلیس غیرفلزی است سخت به رنگ بیرنگ تا سفید رنگ و یا خاکستری تیره با نماد Si ، عدد اتمی 14، وزن اتمی 085/28، وزن مخصوص 33/2 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی7 در مقیاس موس، رنگه خاکه سفید، فاقد کلیواژ ، نقطه جوش 2355 درجه سانتیگراد درجه سانتی گراد و نقطه ذوب 1410 درجه سانتی گراد.
سیلیس جزء اصلی ماسه سنگ و ماسه سیلیسی، کوارتز و کوارتزیت، بلور کریستال، تریپلی و نواکولیت، سیلیس مصنوعی و سیلیکون شیمیایی، کانی های رسی، گرانیت، سنگ چماق و دیاتومیت می باشد.
نام سیلیس برای کلیه کانی هایی به کار برده می شود که دارای SiO2 می باشند حتی اگر از نقطه نظر بلوری، شرایط فیزیکی و شرایط زمین شناسی با هم متفاوت باشند. این کانیها در شرایط متفاوت زمین شناسی بوجود آمده و تشکیل می شوند. سیلیس خالص، بیرنگ تا سفید رنگ است. بلور واحد یا مولکول سیلیس دارای فرمول (SiO2) بوده و لذا دانه های بلور آن از لحاظ مولکولی متبلور با شبکه های بدون اتصال الکترونی است. ولی سیلیس گداخته و کوارتز (دره کوهی) به فرمول شیمیایی Si2O7 شبکه پیوسته ای دارد که در آن هر اتم سیلیسیوم با چهار اتم اکسیژن و هر اتم اکسیژن سیلیسوم احاطه شده است.
طبقه بندی محصول
الف) سیلیس شسته شده: با خلوص 80-75 درصد SiO2
ب) سیلیس تخلیص شده: با خلوص حداقل 93 درصد SiO2
بسته بندی محصول
بسته بندى انواع سیلیس درکیسه هاى کاغذى با لایه پلاستیکى (دو لایه) به منظور جلوگیرى از جذب رطوبت با اوزان 50 کیلوگرمى مىباشد.
شماره تعرفه گمرکی محصول
در داد و ستدهای بین المللی جهت کد بن دی کالاها در امر صادرات و واردات و تعیین حقوق گمرکی و سود بازرگانی، بیشتر از دو نوع طبقه بندی استفاده می شود. یکی از طبقه بندیها نامگذاری بروکسل و دیگری طبقه بندی مرکز استاندارد تجارت بین الملل می باشد. روش طبقه بندی مورد استفاده در بازرگانی خارجی ایران، طبقه بندی بروکسل است که بنابر نیازها و کاربردهای خاص موجود، بعضاً تقسیم بندیهای بیشتری در زیر تعرفه ها انجام گرفته است.
مشخصات گمرکی کالا
استاندارد محصول
براى انواع سیلیس طبیعى تخلیص شده استاندارد ملى تدوین نشده است و استانداردهاى بین المللى آن عبارتند است:
ASTM D604
ASTM D719
کالاهای قابل جانشین
انواع سیلیس در صنایع رنگ با سایر رنگدانه ها و مواد افزودنى قاجل جایگزینى است ولى در پوشسشهائی که توان تحمل سایش و یا تحمل حرارت بالا مى خواهند سیلیس بهترین است . به عنوان دانه هاى ساینده استفاده از دانه هاى سیلیس بسیار متداول است ولى در برخى موارد با دانه ها که فلزى جایگزین مى گردد .
در صنایع ریخته گرى ماسه و سیلیس شسته شده اولویت دارد و در تولید شیشه هاى خاص مصرف سیلیس خالص مناسب تر است . ولى برخى از مصرف کنندگان ماسه طبیعى را جایگزین مصارف فوق مى نمایند که البته با مشکلات زیادى همراه است.
بررسی بازار و قیمت فروش
بررسی امکانات فروش برای محصول تولید شده در هر واحد جدید صنعتی می تواند عامل بسیار موثری در ارزیابی موقعیت اقتصادی و آینده این گونه واحدها باشد. در این ارتباط با در نظر گرفتن ویژگیهای خاص هر صنعت، وضعیت تولیدات داخلی و میزان مصارف و نیازهای داخلی (بر مبنای انواع کاربرد محصول) مورد تحلیل و بررسی قرار می گیرد و با تعیین میزان کمبود تولید داخلی محصول، باید سهم قابل کسب بازار برای واحدهای جدید ارزیابی گردد. از سوی دیگر ویژگیهای خاص هر صنعت، ممکن ا ست امکانات ویژه ای را برای فروش و بازاریابی محصولات آن فراهم آورد که در هر مورد باید به طور جداگانه مورد بررسی قرار گیرد. در این قسمت مسائل فوق الذکر در ارتباط با امکانات فروش محصول جهت ارزیابی نهایی شاخصهای اقتصادی واحد مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد و قیمت فروش محصول مشابه بر مبنای نرخهای رسمی بازار ارائه خواهد گردید.
بررسی قیمت فروش محصول مشابه
پارامترهای مختلفی بر قیمت محصول موثر خواهند بود که برخی از پارامترهای مهم در ذیل شرح داده شده است:
1. قیمت مواد اولیه مصرفی که یکی از مهمترین هزینه های متغیر تولید می باشد و نقش عمده ای را در تعیین قیمت تمام شده محصول دارد.
2. منطقه جغرافیایی احداث واحد به خصوص از لحاظ دسترسی به منابع تامین مواد اولیه و کانونهای مصرف محصول، هزینه های مربوط را تحت تاثیر قرار خواهد داد.
3. نوع تکنولوژی مورد استفاده از طریق تاثیر بر سرمایه گذاری ، کیفیت محصول تولیدی و میزان ضایعات و … بر قیمت فروش محصول موثر خواهد بود.
4. هزینه نیروی انسانی مورد نیاز تاثیر مستقیم در هزینه های متغیر تولید و قیمت تمام شده محصول دارد.
5. ظرفیت تولید واحد بر روی قیمت فروش محصول موثر است، به این ترتیب که افزایش ظرفیت تولید از طریق سرشکن نمودن هزینه های سربار باعث کاهش قیمت تمام شده محصول می گردد.
با توجه به نکات فوق، قیمت فروش محصول تولید شده علاوه بر این که می بایست هزینه های تولید را تامین نماید، باید در حدی باشد که بتوان سهمی از بازار را بدست آورد.
همچنین در صو رتی که صادرات محصول تولیدی نیز مد نظر قرار گیرد، قیمت گذاری باید به نحوی باشد که رقابت با تولیدکنندگان خارجی امکان پذیر باشد با توجه به استعلام انجام شده در بازارهای داخلی هر تن از این ماده حدود 9900 هزارریال به فروش میرسد.
معرفی روش های مختلف تولید
محصولات مورد نظر این طرح دو نوع سیلیس خالص و سیلیس شسته شده مىباشدکه شیوه تولید آنها متفاوت مىباشد.
روشهاى تولید سیلیس خالص:
سیلیس خالص 99-93 درصد در واقع ی ک سیلیس سنتزى یا مصنوعى است که با شیوه هاى زیر مى تواند تولید گردند:
الف: روش تولید حرارتى:
در این روش سیلیس محلول در آب یا کلوئیدى تولید مى گرددکه به نام سیلیس غبارى معروف Fumed است. " اروزیل " نام تجارى این نوع سیلیس تولید شرکت "دگوسا" است که در ایران شناخته شده است . دراین شیوه ترکیبات سیلیسى دردماى 2000-1000 درجه سانتی گراد ذوب و بخارشده و بعد ناگهان سرد مى گردد و دانه هاى سیلیس آمورف تشکیل مى شود . سپس سیلیس در مجاورت کک، آهکى شده و سپس در دماى 1500 درجه سانتی گراد به Sio2 تبدیل می گردد. این فرآیند از آن جهت که در فاز بخار تولید می گردد بسیارگران قیمت است. سیلیس Fumed به عنوان غلظت دهنده و عامل ایجاد تیکسوتروپیک، پخش کننده، پایدارکننده، ضد کف، کاتالیزور در صنایع پلاستیک، چسب، رنگ، مرکب، و مواد آرایشى مصرف مى گردد . سیلیس تولیدى در این روش با خلوص 999-99 و اندازه ذرات 100-1 میکرون است، دانسیته 16/2 و سطوح ویژه 400-15 متر مربع بر گرم است.
ب: روش تخلیص سیلیس طبیعى:
در این روش از انواع سیلیس طبیعى مانند ماسه، خاک دیاتومه و کوارتز استفاده مى گردد و ضمن حل کردن و جداکردن مواد ناخالص، بلور سیلیس خال ص مجدداً تشکیل مى گردد. درصد سیلیس در این کالا 93-90 درصد مى باشد.
ج: سیلیس رسوبى:
در این روش از محصول سیلیکات سدیم استفاده مى شود و در PHهای مختلف Sio2 رسوب داده شده و سپس مراحل تخلیص را طى مى نماید . درصد سیلیس در این محصول 90-80% مى باشد، اندازه ذرات 25-10 میکرون، دانسیته و سطح ویژه 700-45 متر مربع برگرم است .به این روش، فرایند تر (wetprocess) نیز مىگویند.
علل انتخاب روش منتخب:
در سه روش فوق روش تخلیص سیلیس طبیعى به دلائل زیر انتخاب شده است:
1. مواد اولیه آن درکشور ارزان، قابل دسترس و فراوان است.
2. خلوص محصول از شیوه رسوبى بیشتر است.
3. در فاز مایع انجام مى گیرد و هزینه بالاى تولید فاز بخار (روش fumed) را ندارد.
4. در این فرایند محصول دیگرى نیز به نام سیلیس شسته شده تولید مى گردد در صورتى که در دو روش دیگرى این امکان وجود ندارد.
تشریح فرایند تولید منتخب
مراحل تولید دو محصول در یک خط تولید بوده و عبارت است از:
الف – آسیاب کردن و شستشوى اولیه:
کلوخه هاى بزرگ کوارتز و دیاتومه در آسیاب نرم شده و هر یک بطور جداگانه وارد مخازن شستشو مىگردد .سایر مواد سیلیسى مانند ماسه نیز جداگانه با آب ش سته مى گردد .مخلوط سیلیس در آب پس از شستشو با آب معمولى در حوضچه دیگرى با آب و کمى اسید کلرئیدریک شسته مى شود تا مواد کربناته آن حل شده و جداگردد .حوضچه ها مجهز به همزن هاى قوى است، تا عمل اختلاط انجام گردد .سپس مجدداً با آب معمولى شسته مى گردد .بخشى از مو اد در این مرحله با نام سیلیس شسته شده) کوارتز، دیاتومه، ماسه به صورت جداگانه (جدا مىگردد تا به مرحله خشک کن ها و کلسینه کردن برود و مابقى سیلیس براى مرحله تخلیص ارسال مىگردد.
ب- خشک کردن و کلسینه کردن:
سیلیس شسته شده وارد خشک کن دوار شده و در دماى 400-350 درجه سانتی گراد خشک شده وکلسینه نیز مى گردد و سایر ناخالصى هاى آن جدا مىگردد.سیلیس خشک با خلوص 80-75% به بخش دانه بندى ارسال مى گردد.
ج- تخلیص سیلیس:
دراین بخش سیلیس شسته شده باید تبدیل به سیلیس خالص 95-93% Sio2 گردد. ابتدا سیلیس شسته شده در حوضچه هایى با مواد قلیائى قوى مخلوط شده و حل مى گردد و سپس از فیلتر عبور مىنماید محلول به دست آمده از سیستم مبدل یون آنیونى وکاتیونى عبور داده شده تا یون cl – و Na+ آن جدا میگردد. سپس در دماى 100-82 درجه سانتی گراد ذخیره مى گردد تا بلورهاى سیلیکا Sio2 رشد نماید بعد به وسیله فیلتر جدا شده، شسته شده، مجدداً به وسیله فیلتر سانتریفوژ جدا مى گردد .سیلیس خالص در خشک کن خشک مىشود.
د- مرحله دانه بندى و بسته بندى:
محصولات مختلف خشک شده طرح در انتها وارد بخش دانه بندى شده بوسیله الک هاى مختلف ذرات از هم جدا شده و سپس در کیسههاى دو جداره 55 کیلویى بسته بندى مىگردد.
معرفی مواد اولیه مورد نیاز طرح
برآورد مصرف سالیانه مواد اولیه مورد نیاز واحد
دستگاهها و تجهیزات خط تولید
به کارگیری ماشین آلات و دستگاههای مناسب از اساسی ترین ارکان طراحی واحدهای صنعتی می باشد، چرا که انتخاب ماشین آلات مناسب می تواند در بهبود کیفیت محصول و بهینه سازی سرمایه گذاری نقش موثری داشته باشد.
معرفی تجهیزات و دستگاههای خط تولید
معرفی ماشین آلات و تجهیزات خط تولید
فهرست ماشین آلات و تجهیزات خط تولید
اطلاعات مربوط به سرمایه ثابت و برآورد آن :
منظور از سرمایه ثابت، آن گروه از دارایی های متعلق به واحد صنعتی است که ماهیتی نسبتاً ثابت یا دائمی دارند و به منظور استفاده درجریان عملیات جاری شرکت و نه برای فروش، نگهداری می شوند . به سرمایه ثابت، دارایی های سرمایه ای یا دارایی بلند مدت نیز اطلاق می گردد. از اجزاء تشکیل دهنده سرمایه ثابت می توان دستگاهها و تجهیزات خط تولید، تاسیسات زیربنایی، زمین ، ساختمان و محوطه سازی، وسائط نقلیه، اثاثیه و لوازم اداری، هزینه های قبل از بهره برداری و … را نام برد. گرچه هیچ معیاری برای حداقل طول عمر لازم جهت شمول یک دارایی درطبقه سرمایه ثابت وجود ندارد، اما این قبیل دارایی ها باید بیش ازیک سال دوام داشته باشند، زیرا هزینه های پرداخت شده برای اقلامی که هرساله ازبین می روند، جزء هزینه های تولید سالیانه محسوب می شود. با گذشت زمان،سرمایه های ثابت به استثنای زمین) منظور زمینی است که برای احداث ساختمان مورد استفاده قرارمی گیرد(، قابلیت بهره دهی خود را از دست می دهند . بدین لحاظ بهای تمام شده این قبیل دارایی ها، باید در طی عمر مفیدشان ، به طور منظم به تدریج به حساب هزینه منظور گردد . این کاهش تدریجی بهای تمام شده، استهلاک خوانده می شود .ارزش قابل بازیافت دارایی مستهلک شده درتاریخ خروج ازخدمت، ارزش اسقاطی خوانده می شود . مازاد بهای تمام شده نسبت به ارزش اسقاط دارایی ثابت، نشان دهنده مبلغی است که باید طی دوره عمرمفید دارایی به عنوان هزینه استهلاک درحسابها منظور شود.
چنانچه ارزش اسقاط درمقایسه با بهای تمام شده دارایی، قابل توجه نباشد، درمحاسبه استهلاک می توان از آن صرف نظرکرد .روشهای مختلفی برای محاسبه هزینه استهلاک وجود دارد که متداول ترین آن، محاسبه هزینه استهلاک به روش خطی است . در این روش که در این طرح از آن استفاده می شود مازاد بهای تمام شده دارایی نسبت به ارزش اسقاط، به طور مساوی درطول دوره عمر آن تقسیم می شود و هر ساله این مقدار به حساب هزینه های استهلاک منظورمی شود . با در نظر گرفتن این اصل، ارزش اسقاط، عمر مفید و درصد استهلاک موارد مختلف طرح به شرح جدول زیر محاسبه شده است.
هزینه های تولید :
برای تولید هرمحصول علاوه برسرمایه گذاری مورد نیازجهت احداث و راه اندازی واحد، هزینه هایی نیز باید به صورت سالیانه و درطول دوره فعالیت واحد منظور کرد . این هزینه ها شامل اقلامی مانند حقوق کارکنان، تامین انرژی و … می باشند. در این بخش هزینه های ثابت و متغیر برآورد می شود تا بتوان بر اساس آن نسبت به تهیه ترازهای مالی طرح و محاسبه شاخصهای مالی و اقتصادی اقدام نمود.
هزینه های ثابت
هزینه های ثابت، مخارجی است که با تغییرسطح تولید، تغییرنمی کند . هرچند با به صفر رسیدن میزان تولید (تعطیلی کارخانه (بعضی از اقلام هزینه ثابت نیزحذف می شوند ولی در تجزیه و تحلیلهای مالی با توجه به کوتاه مدت بودن وقفه فوق، می توان فرض کرد که این هزینه ها وجود دارند . از بارزترین مثالهای چنین هزینه هایی هزینه بیمه کارخانه و هزینه تسهیلات دریافتی می باشند . بعضی از اقلام هزینه ای نیز کاملاً ثابت نیستند ولی تا حدودی ماهیت ثابت دارند . به عنوان مثال هزینه حقوق کارکنان دفتر مرکزی و اداری واحد بستگی به میزان تولید ندارد . همچنین باتغییرات جزئی در مقدار تولید، هزینه حقوق پرسنل تولیدی نیز ثابت است . لذا برای در نظرگرفتن چنین استقلالی ، 85 درصد هزینه حقوق کارکنان به عنوان هزینه ثابت منظور می شود . بنابراین برای تفکیک چنین بخشهایی، درصدی از این هزینه ها به عنوان هزینه ثابت در نظرگرفته می شود. در جدول زیر اجزاء هزینه ثابت این واحد ارائه و جمع بندی شده است. درستون درصد این جدول، تعیین شده است که ماهیت ثبات این هزینه وحدود استقلال آن از میزان تولید چه مقداری است.
جدول برآورد هزینه های ثابت
هزینه های متغیر
هزینه های متغیر اقلامی از هزینه هستندکه با تغییرسطح تولید، تغییر می یابند . به عنوان مثال هرچه
مقدار تولید بیشتر شود، مواد اولیه بیشتری مورد نیاز است . در این بخش نیز بعضی اقلام نسبت به ظرفیت تولید تغییر می کند، ولی بستگی آن 100% نمی باشد. به عنوان مثال با افزایش یا کاهش تولید در حدود کم، هزینه حقوق کارکنان تغییر نمی کند، ولی در صورتی که افزایش تولید، منجر به اضافه کاری شود، هزینه حقوق افزایش می یابد و یا اگر تولید از سطح خاصی کمتر شود ، به کاهش پرسنل منجر می شود و حقوق نیزکاهش می یابد . به این منظور 15 درصد از هزینه حقوق کارکنان به عنوان هزینه متغیر منظور می شود . در سایر موارد نیز درصدی از اقلام هزینه ای به این بخش اختصاص داده می شود. جدول زیر اقلام هزینه متغیر واحد را همراه با درصد وابستگی آن به تغییرات نشان می دهد.
برآورد هزینه های متغیر
قیمت تمام شده محصول
با محاسبه هزینه های ثابت و متغیر طرح ،کل هزینه های طرح مطابق جدول زیر جمع بندی می گردد .
جدول برآورد کل هزینه های سالیانه
آمار صادرات طی سالهای 85-1383
آمار وادرات طی سالهای 85-1383
منابع
1. Arif Md. Waliullah Bhuiyan, Md. Rejwanur Rashid Mojumdar and A K M Kamrul Hasan. 2011. An Improved Method to Generate Electricity and Precipitated Silica from Rice Husk: Perspective Bangladesh. International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 2, No. 4
2. CGPL, Indian Institute of Science, "Precipitated Silica from Rice Husk Ash",India.Available:http://cgpl.iisc.ernet.in/site/Portals/0/Technologies/PrecipitatedSilica.pdf
3. A. LÁZARO AND H. J. H. BROUWERS. 2011. Nano-silica production by a sustainable process. 8th fib PhD Symposium in Kgs. Lyngby, Denmark application in building materials.
4. D.J. Lieftink,1997. The preparation and characterization of silica from acid treatment of olivine, PhD thesis.
5. Otto W. Flörke et al. 2008.Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Silica.
6. Iler R. K. The Chemistry of Silica. 1979. John Wiley & Sons.
7. D. N. Subbukrishna, K. C. Suresh, P. J. Paul, S.Dasappa and N. K. S. Rajan.2007. Preracipitated silica from rice husk ash by ipsit process. 15th European biomass conference & exhibition.
8. Seila Selimovic, Sarah M. Maynard, and Yue Hu. 2007. Aging effects of precipitated silica in poly(dimethylsiloxane). The Society of Rheology, Inc. J. Rheol. 51_3_, 325-340.
1