微硅粉的價(jià)格構(gòu)成及波動因素

由于微硅粉/硅灰屬于工業(yè)副產(chǎn)品，且為初級應(yīng)用產(chǎn)品，因此工廠生產(chǎn)的每批次微硅粉/硅灰質(zhì)量差異較大，甚至同一批次不同時(shí)段也有差異。這在冶煉工藝、爐溫和原材料不同的情況下尤為明顯。目前，行業(yè)內(nèi)對微硅粉分級和深度運(yùn)營的公司較少，因此產(chǎn)品的分級和定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)較為模糊，價(jià)格差異較大。從業(yè)近五年，我們接觸過常規(guī)售價(jià)從500元到6000元不等的硅灰/微硅粉。實(shí)際上，影響微硅粉價(jià)格的核心因素有三個(gè)：成本、需求和市場供應(yīng)。

1. 成本因素：微硅粉/硅灰的主要成本因素是原材、運(yùn)輸成本，短期波動并不會很大，所以成本相對穩(wěn)定。
2. 市場需求：微硅粉的品質(zhì)、功能及應(yīng)用場景是決定需求的關(guān)鍵。目前國內(nèi)的主要應(yīng)用集中在混凝土、耐火材料和橡膠領(lǐng)域。出口需求雖逐年增長，但業(yè)內(nèi)從業(yè)人員不多，出口市場的進(jìn)一步拓展仍需時(shí)日，因此難以對整體價(jià)格形成顯著影響。
3. 市場供應(yīng)：低牌號微硅粉容易獲取，從價(jià)格可以反應(yīng)其供應(yīng)的稀缺性，SiO2含量85%，具有一定流動性的，通常幾百元就可以買到。SiO2含量大于95%的產(chǎn)品，算是高牌號的，價(jià)格也可以穩(wěn)定在2000以內(nèi)。而白色鋯系微硅粉因耐高溫、流動性好，廣泛用于耐火材料，市場上供應(yīng)較少，價(jià)格通常超過2500元/噸，出口價(jià)格甚至達(dá)5000元以上。

微硅粉市場中的質(zhì)量問題

供應(yīng)價(jià)格的背后，體現(xiàn)的是微硅粉的應(yīng)用價(jià)值。只有下游客戶應(yīng)用有效果，才愿意長期采購。很多放棄使用微硅粉的項(xiàng)目，被我們重新開發(fā)成客戶，多數(shù)反饋過之前試驗(yàn)過微硅粉應(yīng)用，但是最終以失敗告終。或者是，試驗(yàn)時(shí)，效果尚佳，一到量產(chǎn)，就出現(xiàn)各種問題。究其原因，很多情況下是微硅粉產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定導(dǎo)致。出現(xiàn)不穩(wěn)定，通常有兩種情況，一種是源頭質(zhì)檢能力弱，另一種情況是貿(mào)易商以次充好。短期內(nèi)發(fā)現(xiàn)，可能只是眼前的利潤受損。如果應(yīng)用后才發(fā)現(xiàn)，就可能會產(chǎn)生橋梁、隧道、公路、大樓等應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，相較價(jià)格而言，微硅粉產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定性應(yīng)被視為優(yōu)先級更高的考量因素。

品質(zhì)管理措施

微硅粉生產(chǎn)源自冶煉副產(chǎn)，生產(chǎn)工序?qū)|(zhì)量影響較大，通常工廠不會對其進(jìn)行細(xì)致的分級。微硅粉的品質(zhì)差異主要來源于冶煉爐類型、爐溫分布、原材料質(zhì)量及還原劑的使用等。不同冶煉條件下的爐溫和材料揮發(fā)性影響粒徑和雜質(zhì)含量，不同原料成分和雜質(zhì)的差異也會影響微硅粉的純度、粒徑及穩(wěn)定性。

為了提升微硅粉品質(zhì)的穩(wěn)定性，裕陽團(tuán)隊(duì)投入了大量精力進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和檢測。我們先后研發(fā)，低壓端功率監(jiān)控、紅外熱成像記錄溫度、原材料檢測數(shù)據(jù)分析等多種方法，并與國家級CNAS實(shí)驗(yàn)室合作檢測批次產(chǎn)品，以保證產(chǎn)品在穩(wěn)定性和一致性方面達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)。這些措施并未增加顯著成本，但在品質(zhì)提升方面成效顯著。據(jù)我們了解，業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的公司如?？弦苍趯?shí)施遠(yuǎn)程爐溫監(jiān)測，進(jìn)一步推動微硅粉生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和品質(zhì)提升。

國內(nèi)外微硅粉市場的發(fā)展

作為微硅粉應(yīng)用領(lǐng)域的后起之秀，我們還有很長的路要走。近日，美國大選剛落下帷幕，微硅粉的美國出口之路也將迎來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目前，裕陽團(tuán)隊(duì)在內(nèi)貿(mào)和出口方面均有一定的市場優(yōu)勢，并不斷加強(qiáng)品質(zhì)監(jiān)控。未來，我們非常愿意以開放的心態(tài)分享我們的經(jīng)驗(yàn)，期待有更多的行業(yè)伙伴加入，共同促進(jìn)微硅粉應(yīng)用的多樣化發(fā)展，為建筑、耐材、材料領(lǐng)域帶來更優(yōu)質(zhì)的選擇。

流動性對強(qiáng)度的影響

– 填充性更好：良好的流動性使得硅灰能在混凝土等材料中更均勻地分布，更好地填充水泥顆粒之間的空隙，減少孔隙率，使材料結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，從而提高強(qiáng)度。

– 施工性能提升：流動性好便于混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑和振搗等施工操作，能保證混凝土在施工過程中充分密實(shí)成型，避免因施工困難導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷，進(jìn)而提高混凝土的整體強(qiáng)度。

強(qiáng)度對流動性的影響

– 結(jié)構(gòu)優(yōu)化：硅灰參與水泥水化反應(yīng)，生成的水化產(chǎn)物使材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密和穩(wěn)定。這種優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)在一定程度上有利于保持較好的流動性，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以防止顆粒之間過度團(tuán)聚或堵塞，使物料在流動過程中更加順暢。

– 保水性增強(qiáng)：隨著強(qiáng)度的提高，材料的保水性能通常也會有所改善。硅灰與水泥水化產(chǎn)物形成的凝膠體能夠吸附和保持水分，減少水分的流失，從而使混凝土在較長時(shí)間內(nèi)保持一定的濕潤狀態(tài)，有助于維持其流動性。

2、微硅粉灌漿料根據(jù)建筑類型和地下地上腐蝕類型，選用耐酸或耐堿的骨科/其中二氧化哇含量較高其耐酸性能越好，如常用的花崗石、玄武石和石英巖等耐酸性較好的石料，氧化鈣、氧化鎂含量高親愛見性能好，如白云石、石灰石和大理石等。

3、加厚鋼筋保護(hù)層。有腐蝕地下部位的保護(hù)厚度應(yīng)比設(shè)計(jì)加大5-15mm，以抵抗外部較長時(shí)間的侵蝕。

結(jié)構(gòu)外部采取涂刷包裹防腐：

• 涂層防腐。在灌漿料結(jié)構(gòu)表面涂刷耐腐蝕涂料，常用的涂料有氯磺化聚乙烯防酸堿涂料。瀝青漆、環(huán)氧涂層，煤焦油等防腐材料。(微硅粉即硅灰)

當(dāng)需要特殊的高強(qiáng)混凝土?xí)r，用硅灰作為摻合料配制高強(qiáng)混凝土，其強(qiáng)度等級可達(dá)100兆帕。國外許多重要的高層建筑，如美國的南瓦克大廈和德國法蘭克福的BfG大廈，都使用硅灰作為混凝土的增強(qiáng)劑。在一些發(fā)達(dá)國家的重要混凝土水利水電工程中，如海上石油鉆井平臺、大跨度橋梁、隧道等工程中加入硅灰，可以提高防滲、抗磨和抗腐蝕性能，如挪威北海石油鉆井平臺、挪威斯托爾馬跨海大橋(301米跨度LC60輕集料混凝土建筑)、丹麥的大伯特海峽大橋、連接丹麥和瑞典的厄勒海峽大橋、美國金祖阿大壩主廠房的防滲混凝土面板、進(jìn)水口閘門、隧道和下部結(jié)構(gòu)。硅灰混凝土用于公路路面和機(jī)場跑道時(shí)，可以大大提高混凝土的早期強(qiáng)度和耐磨性。在公路路面的養(yǎng)護(hù)和維修中，可以提前通車，增加經(jīng)濟(jì)效益，如歐洲E-6和瑞典的E-18高速公路，以及倫敦非金屬處理廠的高耐磨地面處理。

在歐美，75%的噴射混凝土中摻有硅粉，而在挪威和瑞典，硅粉是噴射混凝土的必要材料。

篩分法

稱取一定量的微硅粉，將其緩緩倒入相應(yīng)目數(shù)的篩網(wǎng)里，如320目篩網(wǎng)，用清水均勻沖洗，直至篩網(wǎng)里的微硅粉不再落下，然后取出篩網(wǎng)內(nèi)殘留的微硅粉烘干、稱量，通過公式計(jì)算粗細(xì)通過率，從而得出微硅粉的細(xì)度.

激光粒度分析法

利用激光在樣品中的散射光和衍射光的大小及強(qiáng)度，分析樣品中顆粒的粒徑分布情況，可準(zhǔn)確測量微硅粉的細(xì)度，能反映出不同粒徑區(qū)間的顆粒占比，操作簡便、快速，結(jié)果準(zhǔn)確性高，廣泛應(yīng)用于科研和工業(yè)生產(chǎn).

透射電子顯微鏡法

通過電子束穿透微硅粉樣品，觀測顆粒的形貌和粒徑大小，可直觀地看到微硅粉顆粒的微觀形態(tài)和尺寸分布，能精確測量單個(gè)顆粒的粒徑，但制樣要求高、操作復(fù)雜、檢測速度慢，常用于對微硅粉細(xì)度要求極高或需要深入研究顆粒微觀結(jié)構(gòu)的情況.

氣體吸附法

在特定溫度和壓力下，使氣體吸附在微硅粉樣品表面，通過測量吸附氣體的量來計(jì)算微硅粉的比表面積，進(jìn)而反映其細(xì)度，適用于比表面積較大的微硅粉，可提供有關(guān)微硅粉表面特性和細(xì)度的間接信息.

沉降法

依據(jù)微硅粉顆粒在液體中的沉降速度與粒徑大小的關(guān)系來測定細(xì)度，顆粒粒徑越大，沉降速度越快，通過測量不同時(shí)間點(diǎn)的沉降量，計(jì)算出顆粒的粒徑分布和平均粒徑，操作簡單，但測量精度相對較低，受顆粒形狀和液體性質(zhì)影響大。

1. 作為冶金球團(tuán)粘合劑：

– 將微硅粉用水調(diào)和后制成球團(tuán)，然后進(jìn)行自然干燥或燒結(jié)，可得到優(yōu)質(zhì)的球團(tuán)。這種球團(tuán)不需要額外添加粘結(jié)劑，且球團(tuán)中的雜質(zhì)很少，可返回電爐作為冶煉材料，能夠降低生產(chǎn)成本，提高冶煉效率和金屬回收率。例如，在鉻礦球團(tuán)的生產(chǎn)中，微硅粉能增強(qiáng)球團(tuán)的粘結(jié)性，使其在運(yùn)輸過程中不易破碎。

2. 用于改善耐火材料性能：

– 優(yōu)質(zhì)微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預(yù)制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料等。微硅粉的超微結(jié)構(gòu)具有填隙作用，可提高耐火材料的致密性和強(qiáng)度；其高活性在有氧化鋁成分存在的前提下，更易生成莫來石相，使耐火材料的高溫強(qiáng)度和熱震性明顯提高。

3. 作為鋼液的精煉劑：微硅粉中的二氧化硅可以與鋼液中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成易于去除的爐渣，從而達(dá)到精煉鋼液的目的。例如，在一些特殊鋼種的生產(chǎn)中，加入適量的微硅粉可以有效降低鋼液中的硫、磷等雜質(zhì)含量，提高鋼的質(zhì)量。
4. 作為合金添加劑：微硅粉可以作為合金元素的添加劑，用于調(diào)整合金的成分和性能。例如，在硅鋼的生產(chǎn)中，加入適量的微硅粉可以提高鋼的磁性和耐腐蝕性；在一些高溫合金中，微硅粉可以提高合金的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能。
5. 用于鐵水預(yù)處理：在鐵水預(yù)處理過程中，微硅粉可以作為脫硫劑和脫磷劑的輔助材料，提高脫硫、脫磷的效果。同時(shí)，微硅粉還可以吸附鐵水中的雜質(zhì)和氣體，減少鐵水的夾雜物含量，提高鐵水的純凈度。

1. 確定摻量：一般微硅粉在高強(qiáng)度混凝土中的摻量為膠凝材料的 5% – 10%。具體摻量需根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求、原材料性能等通過試驗(yàn)確定。
2. 投料順序：

– 先將粗、細(xì)骨料投入攪拌機(jī)，再加入微硅粉和水泥進(jìn)行干拌，攪拌均勻后加入水和其他外加劑繼續(xù)攪拌。

– 也可采用先投入粗骨料和部分水，接著投入微硅粉、50%細(xì)骨料和水泥，攪拌一定時(shí)間后，再投入外加劑、剩余細(xì)骨料和剩余水，攪拌至混凝土均勻。攪拌時(shí)間比普通混凝土延長 20% – 25%。

3. 施工要點(diǎn)：

– 由于微硅粉的摻入會使混凝土的粘滯性增加，坍落度有所損失，在施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這一因素，適當(dāng)調(diào)整外加劑的用量。

– 施工過程中要確?；炷亮己玫慕M織和振搗密實(shí)，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。

– 微硅粉混凝土早強(qiáng)性能明顯，終凝時(shí)間可能提前，在抹面等后續(xù)施工環(huán)節(jié)需加以注意，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止混凝土開裂。

二、微硅粉在耐火材料澆注料中的使用方法

1. 確定配方：根據(jù)耐火材料的使用要求和性能特點(diǎn)，確定微硅粉在澆注料中的合適比例。一般來說，微硅粉在耐火材料澆注料中的摻量為 3% – 8%。
2. 混合攪拌：

– 將耐火骨料、粉料、結(jié)合劑等原材料與微硅粉一起加入攪拌機(jī)中進(jìn)行干混，使各種材料充分混合均勻。

– 然后緩慢加入適量的水或其他液體結(jié)合劑，繼續(xù)攪拌至澆注料具有合適的流動性和稠度。

3. 施工工藝：

– 將攪拌好的耐火材料澆注料倒入模具或施工部位，可采用振動棒或振動臺進(jìn)行振搗，確保澆注料密實(shí)填充，排出氣泡。

– 根據(jù)不同的耐火材料和使用環(huán)境，確定合適的養(yǎng)護(hù)和烘烤制度，以保證澆注料的強(qiáng)度和性能。

總之，在使用微硅粉于高強(qiáng)度混凝土和耐火材料澆注料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)確定的配合比和施工工藝進(jìn)行操作，以充分發(fā)揮微硅粉的優(yōu)良性能，確保工程質(zhì)量。

1. 準(zhǔn)備儀器和試劑：

– pH計(jì)：精度至少為0.01pH單位，且具備溫度補(bǔ)償功能。

– 燒杯：150ml。

– 蒸餾水：需煮沸后冷卻至室溫。

– 攪拌器：如磁力攪拌器。

– 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：用于校準(zhǔn)pH計(jì)，常見的有pH 4.01和pH 7.00的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。

2. 樣品制備：稱取5.00g微硅粉樣品，置于150ml燒杯中，加入50ml煮沸過并冷卻到室溫的蒸餾水，用攪拌器連續(xù)攪拌5min，使其呈均勻漿體。
3. 校準(zhǔn)pH計(jì)：

– 將pH計(jì)的電極用蒸餾水沖洗干凈，并用干凈的濾紙吸干電極表面的水分。

– 把電極浸入pH 4.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，充分?jǐn)嚢枧懦姌O周圍氣泡，待pH計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后，按下校準(zhǔn)按鈕，使pH計(jì)的示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值一致。

– 取出電極，用蒸餾水沖洗干凈，吸干水分后，再將電極浸入pH 7.00的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，同樣充分?jǐn)嚢枧懦龤馀?，讀取pH計(jì)的示值，誤差應(yīng)不大于±0.02pH單位。若誤差大于此偏差，則應(yīng)小心調(diào)節(jié)斜率，使示值與標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)值相符。重復(fù)上述定位與斜率調(diào)節(jié)操作，直至儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的規(guī)定數(shù)值相差不大于0.02pH單位。

4. 測量樣品pH值：將校準(zhǔn)好的電極浸入制備好的微硅粉漿體中，充分?jǐn)嚢枧懦姌O周圍氣泡，待pH計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄讀數(shù)。重復(fù)讀數(shù)三次，取平均值作為該樣品的pH值。同一樣品三次測量值之間最大誤差應(yīng)不大于±0.02pH單位，否則需重新檢測。
5. 清潔與整理：測量完畢后，用蒸餾水沖洗電極，并用干凈的濾紙吸干電極表面的水分，封閉電極加液口。將燒杯中的漿體倒掉，清洗燒杯，整理好實(shí)驗(yàn)儀器和試劑。

硅灰中SiO2含量很高，一般都在60%-98%，在其形成過程中也夾帶有少量雜質(zhì)，如游離C、Fe2O3、CaO、K2O、NazO等。硅灰的顏色隨著 Fe2O3含量得增高色澤由白灰白到灰、深灰變化。就其質(zhì)量而言，SiO2含量越高,顏色淡白為好。一般認(rèn)為SiOg含量大于75%的硅灰可應(yīng)用于水泥、混凝土等領(lǐng)域。

硅灰的顆粒很細(xì)小粒度一般在微米級，是一種超微固體物質(zhì)。硅灰的比表面積可達(dá)20-25m/a比粉煤灰大50-70倍左右，比水泥約大80-100倍。

硅灰在冷凝相變過程中受到表面張力的作用形成了非結(jié)晶相無定形的圓球顆粒，目表面較為光滑，有些可能是兩個(gè)或多個(gè)圓球粒粘在一起的團(tuán)聚體。硅灰是一種比表面積很大，活性很高的火山灰物質(zhì)。

硅灰作為摻和劑應(yīng)用干混凝十工業(yè)是國外微硅粉綜合利用中研究最早，成果最多，應(yīng)用最廣的一個(gè)領(lǐng)域。

由于微硅粉具有顆粒細(xì)小、比表面積大、SiO純度高、火山灰活性強(qiáng)等物理化學(xué)特點(diǎn)，把微硅粉作為摻和劑加入混凝土中改善了混凝土多方面的性能使其強(qiáng)度等級可以達(dá)到100MPa。

硅灰還可用于耐火材料的添加劑。優(yōu)質(zhì)硅灰主要被用作高性能耐火澆注料、預(yù)制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。

在冶煉中硅灰用作冶金球團(tuán)助劑。同時(shí)硅灰還可用于化工產(chǎn)品的分散隔離劑、硅酸鹽磚原料、緩農(nóng)肥硅酸鉀等。

一、減水劑在實(shí)際施工中的應(yīng)用

1、針對普通減水劑和減水劑的實(shí)際工作，在施工使用前應(yīng)檢查酸堿度、密度(或細(xì)度)和減水率，符合要求后才能使用并確定用量。要滿足環(huán)境工程條件下設(shè)計(jì)強(qiáng)度、和易性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性的性能要求，根據(jù)供應(yīng)商提供的推薦用量，通過試配獲得合理用量。

2、根據(jù)研究，減水劑應(yīng)該準(zhǔn)備一個(gè)統(tǒng)一的解決方案。外加劑沉淀的有害作用的量與外加劑的量相同，溶液中未溶解的固體沉淀應(yīng)每天清理。根據(jù)工程的需要，普通減水劑和減水劑可以與其他外加劑混溶使用。

3、在減水劑加入其他適合水泥的外加劑小材料，可以減少熱天坍落度損失，在混凝土使用攪拌車或油輪時(shí)，可以在澆筑現(xiàn)場2次加入水泥，運(yùn)輸，減水劑。經(jīng)快速，攪拌均勻后，將物料排出，不再加水。澆注、振動和修整在快速完成。

4、保證結(jié)構(gòu)，混凝土，水泥不出現(xiàn)裂縫和微裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，公路工程、水泥、混凝土結(jié)構(gòu)混入普通減水劑和減水劑應(yīng)盡快在保溫中。水泥混凝土成分與普通減水劑混合不適合。

二、減水劑的功能

1、試驗(yàn)證明，在混凝土實(shí)力不變的情況下，水泥的消費(fèi)可以節(jié)約10%-20%。

2、減水率在20%-25%以上的高性能減水劑可用于制備高強(qiáng)度混凝土和高性能流態(tài)化混凝土。

3、當(dāng)用水量不變時(shí)，坍落度可增加10-20厘米。

4、透水性可降低40%-80%，提高防水的抗?jié)B性、抗凍性、耐化學(xué)腐蝕性、鋼筋防腐性和堿骨料反應(yīng)性。

5、為滿足抽水混凝土的抽水工作性和水灰比的限制，宜采用減水劑。特別是長距離大流量混凝土，一般需要減水率在20%以上的減水泵送劑。

6、延緩減水劑可以減緩水泥，水化放熱速率，推遲水化熱峰值溫度。

7、在和易性不變的情況下，含水率可降低10%-25%，混凝土強(qiáng)度可提高15%-25%，尤其是在早期階段。