Силикатная промышленность

1.

Силикатная промышленность
Основные продукты, процессы и перспективы

2.

Основы химии силикатов: строение и свойства
Силикаты — это
соединения, включающие
тетраэдрические ионы
SiO4. Они присутствуют в
минералах, составляющих
значительную часть
земной коры и служат
основой для стекла и
Силикаты отличаются
высокой химической
стойкостью, в том числе к
температурам и кислотам.
Эти свойства делают их
незаменимыми в
производстве долговечных
материалов.
Минералы с силикатными
ионами широко
распространены в природе. Их
устойчивость обеспечивает
долговечность изделий из
стекла и керамики в различных
условиях эксплуатации.

3.

Виды продукции силикатной промышленности
Стекло
Включает листовое, тарное и
техническое стекло, используемое в
строительстве и промышленности.
Керамика
Строительная и техническая керамика,
обладающая прочностью и
термостойкостью.
Цемент
Строительные смеси
Портландцемент — основной вид,
применяемый в строительстве для
создания прочных конструкций.
Комплексные материалы на основе
силикатов для облицовки,
армирования и защиты конструкций.

4.

Мировое производство основных силикатных продуктов
Продукция
Доля, %
Стекло
55
Керамика
30
Цемент
10
Процентное распределение
продукции по ключевым
категориям в мировом масштабе.
Стекло занимает доминирующую
позицию в объемах производства
и потребления во всем мире.

5.

Основные сырьевые материалы и их происхождение
Кварцевый песок
Главный источник
кремния, добываемый в
крупных объемах в
России, Китае и США. Его
чистота напрямую влияет
на качество стекла и
керамики.
Глина и известняк
Используются для
производства цемента и
керамики. География
добычи включает
основные регионы с
богатыми залежами
этих минералов.
Сода
Важный компонент для стекольной
промышленности, обеспечивающий
регуляцию температуры плавления
и улучшение качественных
характеристик продукции.

6.

Основные этапы производства стекла
Подготовка сырья
Отбор и смешивание
кварцевого песка, соды и
известняка для
обеспечения
качественной основы
будущего стекла.
Плавка
⇾
Расплавление сырья в
печах при температуре
1400–1600 °C для
получения однородной
стекломассы.
Обработка поверхности
Полировка, нанесение
покрытий и
дополнительные
укрепляющие процедуры
для улучшения
эксплуатационных свойств.
⇾
Формование
Применяются технологии
проката и выдувания для
придания стеклу нужной
формы и размера.
←
Охлаждение (отжиг)
Плавно снижая
температуру, снимают
внутренние напряжения
для повышения
прочности стекла.

7.

Стадии производства цемента

8.

Особенности технологии производства керамики
1.
Подготовка керамической массы включает тщательное смешивание глины с
добавками для придания изделиям требуемых свойств. Формование происходит
разными методами, учитывающими тип продукции.
2.
После сушки керамику обжигают дважды: первый обжиг придает прочность, второй
фиксирует цвет и улучшает водостойкость, благодаря функциональным добавкам.

9.

Рост производства стекла в России за 2010–2023 годы
Пик в 2012 и 2021 годах связан с
увеличением строительной
активности и экспортного спроса.
Наблюдается стабильный рост,
показывающий расширение и
укрепление отрасли на внутреннем
и внешнем рынках.

10.

Сравнение энергетических затрат по отраслям
Высокая энергоемкость
стекольного производства
объясняется длительной плавкой
при высоких температурах и
строгим контролем качества
материала.
Для снижения затрат необходимы
инновационные технологические
решения и оптимизация процессов,
особенно в стекольной
промышленности.

11.

Экологические проблемы силикатной отрасли
Выбросы двуокиси
углерода при
высокотемпературных
процессах плавки и
обжига являются
значительным
источником
парниковых газов в
отрасли.
Промышленные
отходы, включая
шлаки и пыль,
требуют эффективных
систем утилизации и
повторного
использования для
минимизации
экологического
воздействия.
Интенсивная добыча
природного сырья
ведет к истощению
карьеров, вызывая
деградацию
ландшафтов и
ухудшение природных
условий регионов.

12.

Инновационные материалы и перспективы развития
Нанотехнологии и биосовместимые
керамики
Технологии нано-стекла позволяют улучшать
прочность и функциональные свойства
изделий, а биосовместимые керамические
материалы находят применение в медицине
и экологии.
Энергосбережение и экологические
покрытия
Энергосберегающие стеклопакеты
уменьшают теплопотери, а разработки
самоочищающихся покрытий способствуют
снижению углеродного следа и удлинению
срока службы продукции.