Осажденный диоксид кремния и способы его получения

Диоксид кремния химическое соединение. Внешне представляет собой кристаллы без запаха. Имеет высокие характеристики прочности, тугоплавкости. Общеизвестная химическая формула SiO2. Потребность мирового промышленного рынка составляет в нем 1,5 миллионов тонн каждый год. В Российской Федерации применяется диоксид кремния высокой чистоты. Если раньше отечественные компании были вынуждены приобретать сырье в других странах, то на данный момент налажены его собственные циклы химического производства. Это помогает снизить затраты на поставки кремнезема.

Потребность рынка РФ в кремнеземе составляет порядка 50 тысяч тонн ежегодно. Более 10 тонн – это импорт. Это сложный рынок, включающий в себя большое количество потребительских групп от медицины, машиностроения, металлургии до пищевой, фармакологической и косметической промышленности. Диоксид кремния в природных условиях распространен в горный породах и земной коре. Но в естественном виде он не отвечает требованиям современного российского потребительского рынка, поэтому синтетический кремнезем пользуется большим спросом. Помимо прочего нет эффективных способов переработки натурального природного кремнезема без использования химической промышленности.

Физические и химические свойства

Диоксид кремния обладает высокой устойчивостью к воздействию любых кислот. Кремнезем не взаимодействует водой. При повышении температуры вступает в реакции с щелочами и основными оксидами. Является диэлектриком если нет примесей, препятствующих прохождению тока. Основные химические характеристики:

• Внешне бесцветные кристаллы, мелкодисперсные;
• Неорганическое вещество;
• Нет выраженного вкуса, запаха, цвета;
• Твердое вещество в агрегатном состоянии;
• Плотностью диоксида кремния от 1650 до 2648 кг/м3;
• Аморфное соединение (температура плавления 1713 градусов тепла по шкале Цельсия);
• Твердость по шкале Мооса 6;
• Молекулярный вес 60, 084 грамм на моль;
• Температура кипения 2230 градусов по Цельсию;
• Не растворяется в воде. Осажденный аморфный кремнезем может растворяться в щелочных составах и плавиковой кислоте, особенно если он мелкодисперсный;
• Имеет низкий уровень гидрофильности;
• Инертен практически ко всем органическим и неорганическим веществам. Имеет малую реакционную способность;
• Кремнезем устойчив к воздействию водорода, хлора, брома, фтора;
• Отличается низким уровнем теплопроводности. Фактически не горючий. Как компонент лаков, красок, строительных материалов пожаробезопасен.

В естественной среде кремнезем встречается в виде кварца, минерала присутствующего в горных породах. Главный источник кремнезема – это песок. Есть формы SiO2 в виде кристобалитов и тридимитов. Существует в природе биогенный кремнезем, который производится живыми биологическими организмами (рыбы, бактерии, некоторые виды растений). Природный кремнезем добывается из песчаных карьеров с использованием экскаваторов и другого промышленного оборудования. Аморфный осажденный диоксид кремния получается производственным путем, когда используется водный раствор силиката щелочного металла с нейтрализацией серной, соляной кислотой либо диоксидом углерода. При нейтральном или щелочном pH получается на выходе осажденный кремний, применяемый в разных областях человеческой жизни.

Где используется диоксид кремния?

Аморфный диоксид кремния в природе не встречается. Его синтезируют промышленным способом. В результате производственных процессов получается высокочистый синтетический осажденный кремнезем. Незаменим во многих отраслях промышленности любой страны. Имеет большую площадь удельной поверхности, химический стойкий ко всем органическим и минеральным веществам. Не токсичен, но при этом взрывообезопасен и пожаробезопасен во внешней среде. Обладает следующими полезными свойствами

• Повышение вязкости текучих составов. Кремнезем загущает их вплоть до сыпучего состояния. Может вводиться в состав от 1,5 до 33%. Незаменим при производстве паст, лакокрасочных материалов, лаков, смазок;
• Увеличивает сыпучесть. Поэтому используется при создании сухих строительных смесей, лекарственных препаратов, продуктов питания (сухое молоко, чипсы, сухарики), кормов для сельскохозяйственных животных. Повышает срок хранения лекарств, продуктов, строительных смесей;
• Улучшает эксплуатационные характеристики (износостойкость, прочность). Применяется для каучуков, резиновых изделий, полиуретана, смол, силикона, асфальтных покрытий, бетона;
• Придает материалам термостойкость к повышенным температурам окружающей среды. Повышает стойкость изделий к истиранию, улучшая их трибологические технические характеристики.

Диоксид кремния нашел массовое применение в машиностроении, строительстве, производстве пластмасс, РТИ. Используется в качестве:

• Носителя катализаторов, необходимых для химических средств, применяемых в целях защиты растений от вредителей и негативных факторов окружающей среды;
• Фильтровального средства для регенерации продуктов нефти;
• Компонента в процессе промышленных работ с цветной металлургией;
• Дополнительного сырья для создания упаковочных материалов, бумаги, стеклотары;
• Фильтрующего состава для пищевых продуктов;
• Компонента в электротехнике, электронике, электрических изоляторах;
• Керкинга нефти.

Из диоксида кремния получают путем выращивания кристаллы кварца с высокой степенью прозрачности и преломления цвета. Диоксид кремния применяется в виде добавки в смазочные материалы и масла, используемые для механизмов и узлов. Аморфные кремнеземы могут быть носителями биологически активных веществ в косметических и фармакологических средствах. Применяются в качестве абразива с щадящим действием в парфюмерии и косметологии. Нужен кремнезем для приготовления каолина. Также используется в качестве сырья для создания кварцевых стекол, микросхем и электронных компонентов таких, как шумопоглатители и теплоизоляторы. Подведя итоги можно сказать, что диоксид кремния универсальное неорганическое соединение. Он необходим во многих сферах начиная от тяжелой промышленности и заканчивая пищевым производством, фармакологией. Сфера использования аморфного высокоочищенного диоксида кремния постоянно растет как в российской, так и в мировой экономике. Включая создание инновационных материалов для разных сфер жизни.

Основные технологии получения осажденного диоксида кремния

В мире и в России применяется технология производства осажденного мелкодисперсного кремнезема «белой сажи» заключающаяся в обработке силикатом натрия. Используется в производственных целях гидролиз фтористого кремния и четыреххлористого кремния. Есть технологии получения состава окислением кремния кислородом, который предварительно нагревается до температуры 500 градусов тепла по Цельсию. Также аморфный кремнезем получают путем размалывания плавленого кварцевого песка, из трепела и диатомита, при помощи окисления и гидролиза сложных эфиров пирогенного кремнезема. Одним из безопасных способов получения диоксида кремния выступает фторирование сырья, содержащего кремний с использованием фторидов аммония. Этот процесс хорошо изучен и технически налажен в современном мировом производстве.

Как наша компания производит осажденный диоксид кремния?

Мы единственный производитель осажденного высокодисперсного кремнезема сернокислым методом на территории СНГ и Российской Федерации. Отметить надо то, что осажденный высокодисперсный диоксид кремния применяется в разных отраслях жизни. Он выступает активным кремнеземным наполнителем при производстве зеленых автомобильных шин. Помимо прочего мы выпускаем и другие марки осажденного кремнезема, который применяется при производстве:

• Керамики;
• Абразивной продукции;
• Стекла;
• Пищевой промышленности;
• Фармакологии;
• Зубных паст;
• Автомобильных шин;
• Обуви;
• Лакокрасочной продукции;
• Бумаги, картона;
• Сухих строительных смесей;
• Текстильной промышленности;
• Бытовой химии;
• Ресурсодобывающей отрасли;
• Производстве РТИ;
• Кормов для животных в сельскохозяйственной сфере;
• Автомобильных аккумуляторов;
• Сепараторов.

Наша компания – это предприятие с полным циклом, размещенного на большой промышленной площадке, известной как цех белой сажи Тульского Горнохимического завода. Мы смогли наладить производство осажденного белого диоксида кремния с использованием современной сернокислой технологии. Продукция, получаемая на выходе, отличается высочайшим качеством и помогает внести свой вклад в перечень импортозамещающих производств в Российской Федерации. Она применяется в разных отраслях, полностью сертифицирована, проверена и безопасна для применения.