1. Introducción
El cuarzo no solo forma parte de la composición de la roca sólida, sino que también puede formar cristales preciosos. Además, es una de las materias primas básicas para fabricar chips. El cuarzo está compuesto de 2 oxígenos + 1 silicio, que es una de las combinaciones más simples de minerales. En la corteza terrestre, la proporción de minerales de cuarzo es tan alta como 12,6%, y es uno de los principales minerales formadores de rocas. Las diversas formas de cuarzo se derivan de diferentes condiciones de formación. Por ejemplo, aunque cristalice a partir de rocas volcánicas ácidas, si la temperatura de cristalización es diferente, las formas de cuarzo son diferentes, así es como se obtienen el α-cuarzo, el β-cuarzo y la tridimita. El cuarzo general al que solemos referirnos es en realidad el α-cuarzo. A continuación, daremos un breve análisis de los principales tipos y aplicaciones en las industrias emergentes del cuarzo.
Diagrama esquemático de Estructura cristalina de dióxido de silicio
2. Principales tipos de minerales de cuarzo en China
Cristal natural
El cristal natural es un tipo de mineral de cuarzo incoloro y transparente, cuyo componente principal es el dióxido de silicio. Los cristales crecen principalmente en cuevas, grietas de rocas, juntas y fallas. Las condiciones de crecimiento del cristal natural son duras, debe cumplir cuatro condiciones al mismo tiempo: suficiente espacio de crecimiento, hidrotermal rico en sílice, cierta temperatura y presión, y suficiente tiempo de crecimiento.
Arenisca de cuarzo
La arenisca de cuarzo es un tipo de roca arenosa consolidada. El contenido de cuarzo y detritos silíceos es generalmente superior a 95%, y los minerales accesorios son principalmente minerales arcillosos, como: feldespato, caolinita y montmorillonita. La arenisca de cuarzo natural tiene un contenido muy bajo de minerales pesados, y el material cementante es generalmente silíceo, principalmente ópalo y calcedonia.
Cuarcita
La cuarcita es un tipo de roca metamórfica formada por metamorfismo regional o metamorfismo de contacto térmico de arenisca de cuarzo u otras rocas silíceas. Además de minerales de feldespato, mica y arcilla, los minerales asociados al cuarzo también incluyen trazas de turmalina, hematita y circón. En comparación con la arenisca de cuarzo, el mineral de cuarcita es más denso y más duro.
Cuarzo veteado
La formación de vetas de cuarzo está relacionada principalmente con la actividad hidrotermal magmática. Tiene una estructura de bloques densos. La composición mineral de las vetas de cuarzo es simple, el contenido de SiO2 es generalmente superior a 99%. Los depósitos de vetas de cuarzo son generalmente de pequeña escala, con una ocurrencia pronunciada y formas de vetas irregulares.
Como el cuarzo se usa ampliamente en industrias estratégicas emergentes, como la información electrónica, los nuevos materiales y las nuevas energías, la aplicación industrial del cuarzo veteado con alta pureza de SiO2 está atrayendo gran atención.
3. Las amplias perspectivas del cuarzo en la industria del futuro
China es un importante productor y consumidor de cuarzo de alta pureza. En el futuro, la arena de cuarzo de alta pureza tendrá amplias perspectivas de aplicación en industrias estratégicas emergentes. Estas industrias incluyen: fibra óptica y cable, comunicación electrónica, semiconductores, fabricación y empaquetado de iluminación LED, chips de software y energía solar, etc. Se estima que la tasa de crecimiento de la demanda de cuarzo de alta pureza será de aproximadamente 10,0%~14,0% de 2019 a 2030.
Semiconductor
La industria de semiconductores es la base de la industria de la información global. El uso generalizado de productos semiconductores ha promovido el advenimiento de la era de la información y la inteligencia. El elemento de semiconductores de mayor valor comercial es el silicio y algunos de sus compuestos binarios, como el carburo de silicio. En este campo, el cuarzo de alta pureza se utiliza ampliamente para producir silicio de mayor rendimiento y otros materiales compuestos, y estos materiales tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo de los semiconductores.
Fibra óptica
El diámetro de la fibra óptica es inferior a 8 mm. Los datos digitales se transmiten a través de la fibra óptica en forma de luz. El cable óptico compuesto por fibras ópticas desempeña un papel irreemplazable en el campo de la transmisión de comunicaciones modernas. El vidrio de cuarzo es el principal material utilizado para fabricar fibras ópticas.
Además, el cuarzo de alta pureza también tiene propiedades ópticas. Puede formar un haz de láser polarizado y usarse para fabricar láseres de fibra con prismas, filtros y dispositivos de temporización.
Células solares
En la sociedad moderna que aboga por la energía verde, la gente tiene una gran demanda de células solares, y la producción de células solares requiere una gran cantidad de cuarzo de alta pureza. La arena de cuarzo de alta pureza tiene una alta resistencia a la temperatura y una buena estabilidad térmica, se utiliza ampliamente en la fabricación de crisoles de cuarzo para silicio monocristalino, por lo que la demanda de cuarzo de alta pureza en la industria fotovoltaica también es muy grande.
Industria de fuentes de luz eléctrica
En la industria de fuentes de luz eléctrica, el cuarzo se puede utilizar para producir tubos ultravioleta, tubos de cuarzo de alta pureza y lámparas de tubo transparentes, y se utiliza ampliamente en las industrias de iluminación y fuentes de luz especiales, como lámparas halógenas, lámparas HID, equipos de esterilización y lámparas LED utilizadas en la industria de semiconductores.
4. Resumen
China tiene abundantes recursos de cuarzo y en China hay cuatro tipos principales de minerales. Mientras tanto, el cuarzo ocupa una posición muy importante en la industria y la tecnología modernas, debido a sus propiedades físicas y químicas únicas y a una amplia gama de aplicaciones, especialmente la aplicación en campos estratégicos emergentes.
En aplicaciones prácticas, el cuarzo suele necesitar ser molido, clasificado o incluso modificado, para que pueda desempeñar mejor su función. El molido y la clasificación no solo pueden mejorar la uniformidad de las partículas, sino que también mejoran significativamente las propiedades físicas y químicas del cuarzo. Además, la modificación de la superficie, como el recubrimiento de la superficie y la modificación química de la superficie, puede mejorar significativamente el valor industrial y el valor agregado del cuarzo.
Qingdao Epic Powder Machinery Co., Ltd. es un fabricante Especializada en la producción de equipos de procesamiento de polvos, el molino de bolas, el clasificador de aire y el modificador de Qingdao Epic pueden procesar cuarzo con un buen rendimiento.
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