Nisip De Cuarț (37 Fotografii): Ce Este și în Ce Constă? Formula Chimică, Densitatea și Punctul De Topire. GOST și Fracțiuni, Domenii De Aplicare

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-18 12:23

Multe materiale destinate lucrărilor de construcție conțin componente naturale care au anumite proprietăți, asigurând rezistența și fiabilitatea produselor. Aceste componente includ un nisip mineral - cuarț, care este extras.

Acest element de formare este utilizat în industria sticlei, pentru fabricarea cărămizilor de nisip-var, face parte din anumite clase de beton și este utilizat pentru tratarea apei . Cuarțul zdrobit este o piatră și astăzi majoritatea proceselor de producție industrială nu pot fi imaginate fără utilizarea acestuia.

Ce este?

Cea mai comună rocă de pe suprafața planetei noastre este cuarțul - oamenii de știință au descoperit că până la 60% din întreaga scoarță terestră conține fracțiuni de nisip de cuarț. Această rocă este de origine magmatică, iar componenta sa principală este dioxidul de siliciu, pe care îl numeam cuarț. Formula chimică arată ca SiO2 și este compusă din Si (siliciu) și oxid de oxigen . Pe lângă aceste componente principale, compoziția poate include suplimentar oxizi de fier sau alte metale, o impuritate a argilei. Nisipul natural de munte conține cel puțin 92-95% cuarț pur; este utilizat în construcții și industrie datorită capacității sale ridicate de adsorbție și rezistenței la solicitări mecanice. Cuarțul este adăugat la compoziții în diverse scopuri pentru a crește adezivitatea și a crește rezistența la temperatură.

Dioxidul de siliciu este un produs care se obține prin măcinarea rocilor de granit . Nisipul se poate forma natural în natură sau se obține prin prelucrarea artificială a fracțiilor mai mari.

Indiferent de modul în care este obținut, înainte de utilizare, acesta trebuie împărțit în fracții după mărime și supus purificării.

Cea mai fină fracțiune de nisip cuarțos este de 0,05 mm . În exterior, compoziția este similară cu praful fin dispersat. Cel mai mare este considerat nisip, a cărui fracțiune ajunge la 3 mm. Cel mai apreciat material are o culoare translucidă sau albicioasă, care este un indicator al conținutului său ridicat de siliciu. Dacă în nisip sunt prezente impurități suplimentare, acesta își schimbă paleta de culori.

În aparență, boabele de nisip pot fi rotunde sau cuboidale, cu colțuri aspre neuniforme, care se obțin prin zdrobirea artificială a rocii de granit, dar astfel de așchii zdrobite au o eficiență scăzută și nu sunt potrivite pentru nevoile industriale și de construcții. Există standarde pentru nisipul de cuarț, care nu trebuie să conțină mai mult de 10% apă, iar impuritățile nu trebuie să depășească 1% . O astfel de compoziție este considerată a fi de cea mai înaltă calitate, dar nu este necesară peste tot.

De exemplu, pentru fabricarea cărămizilor de silicat, compoziția dioxidului de siliciu poate conține siliciu pur în intervalul 50-70% - totul depinde de tehnologia și de specificul producției, unde se utilizează această materie primă.

Caracteristici

Nisipul mineral are un anumit set de calități, datorită cărora poate fi clasificat ca materiale naturale unice:

• substanță inertă chimic care nu reacționează cu alte elemente;
• densitatea materialului are performanțe ridicate, parametrul său masiv este de cel puțin 1500 kg / m³, iar densitatea reală este de cel puțin 2700 kg / m³ - aceste valori joacă un rol important în calcularea volumului amestecului de ciment, care se obține prin combinarea componentelor necesare;
• are proprietăți de rezistență la abraziune și durabilitate;
• nu emite radiații de fond;
• are un grad ridicat de adsorbție;
• ușor pătat;
• conductivitatea termică a materialului este de 0,32 W / (m? ° C), acest indicator este influențat de dimensiunea boabelor de nisip și forma lor - cu cât boburile de nisip sunt mai dense, cu atât indicatorul este mai mare a nivelului de conductivitate termică;
• punctul de topire este de cel puțin 1050-1700 ° C;
• greutatea specifică depinde de mărimea fracțiilor, precum și de starea în care se măsoară acest indicator - pentru nisipul slab poate fi de 1600 kg / m³, iar pentru nisipul compactat poate fi de 1700 kg / m³.

Principalul standard care reglementează indicatorii de calitate și proprietățile nisipului de cuarț este GOST 22551-77.

În ce este diferit nisipul de cuarț de nisipul obișnuit?

Nisipul de râu obișnuit este tradițional spălat din râuri, iar dimensiunea fracției, precum și culoarea, depind de locul de extracție. Cel mai adesea, nisipul de râu are o fracțiune medie și un grad ridicat de purificare naturală naturală; în plus, nu conține argilă . În ceea ce privește nisipul natural de cuarț, acesta este un produs obținut prin sfărâmarea rocilor de granit și, spre deosebire de analogii fluviali, dioxidul de cuarț are proprietatea omogenității și constă dintr-un singur tip de mineral. În aparență, nisipul de cuarț natural arată omogen, fără impurități și are o culoare albă plăcută. Boabele sale de nisip sunt neregulate în formă pătrată sau au margini inegale acute, în timp ce în nisipul de râu fiecare bob de nisip are o formă rotunjită, iar când examinați amestecul, puteți vedea un amestec de componente noroioase de fund.

Nisipul de cuarț are o capacitate mai mare de a absorbi murdăria decât un analog de râu, în plus, puterea boabelor de dioxid de cuarț este mult mai mare decât cea a altor analogi cu fracțiune fină de altă origine. Datorită rezistenței sale și rezistenței la abraziune, nisipul de cuarț este foarte apreciat și este o materie primă necesară pentru diferite zone de producție . Prin urmare, costul cuarțului depășește semnificativ prețul nisipului de râu, care este utilizat numai în scopuri de construcție - pentru umplerea amestecurilor, nivelarea suprafețelor, umplerea tranșeelor.

Clasificare

Tipurile de nisip de cuarț îi determină scopul. În funcție de forma boabelor de nisip și dimensiunea acestora, diverse produse de uz casnic sau industriale sunt fabricate din nisip de granit. În afară de, clasificarea materialelor este împărțită în funcție de o serie de caracteristici.

După locație

Mineralul de cuarț pur este exploatat în depozite naturale care sunt disponibile nu numai în Rusia, ci și în alte țări. Fracțiunile de boabe mici de nisip sunt obținute prin decăderea naturală a unor bucăți mari de rocă de granit. În țara noastră, există astfel de zăcăminte în Ural, în regiunea Kaluga, în zăcămintele Volgograd și Bryansk și chiar în regiunea Moscovei. În plus, nisipul de cuarț se găsește în câmpiile inundabile ale râurilor Ural și pe fundul mării.

În funcție de locul de extracție, materialul mineral este împărțit în tipuri:

• Munte - zăcământul este situat la munte, granulele de nisip au muchii unghiulare acute și rugozitate;
• râu - cel mai pur, nu conține impurități;
• nautic - compoziția poate include impurități de argilă și componente detritice limoase;
• râpă - marginile unghiurilor acute ale granulelor de nisip au rugozitate, iar masa totală a nisipului conține componente de nămol;
• sol - se află sub un strat de sol și structuri de argilă, are o suprafață rugoasă.

Cel mai valoros și scump este tipul de râu cu nisip de cuarț, deoarece nu are nevoie de măsuri suplimentare de purificare.

Prin metoda minieră

Nisipul de cuarț este extras prin diferite metode, pe lângă minerit, există și îmbogățire. Nisipul îmbogățit cu cuarț este curățat temeinic de impuritățile de argilă și se adaugă elemente de pietriș. Fracția unui astfel de material ajunge la 3 mm. Cuarțul din mediul natural se obține în diferite moduri și, în funcție de origine, este împărțit în 2 tipuri.

Primar - se formează ca urmare a distrugerii naturale a granitului și se află sub un strat de sol sau argilă. Astfel de materiale descompuse rămân într-un singur loc pentru o lungă perioadă de timp fără participarea apei, oxigenului și a razelor ultraviolete în proces. Nisipul este extras folosind o metodă de carieră, după care materialul este transportat pe căi de transport pentru prelucrare ulterioară, unde depunerile de argilă sunt îndepărtate prin dizolvarea în apă și apoi umezeală. Nisipul uscat este împărțit în fracții și ambalat.

Secundar - nisipul se formează ca urmare a impactului apei asupra rocii de granit. Pârâurile erodează granitul și își transferă particulele mici pe fundul râurilor, astfel de nisip se numește rotunjit. Acesta este ridicat de la fundul râului folosind o pompă specială de dragare, după care terasamentul de nisip este transportat de mașini pentru prelucrare ulterioară.

Tot nisipul de cuarț este împărțit în natural și artificial. Nisipul natural sub influența apei are particule rotunjite, iar nisipul artificial se obține prin zdrobirea pietrei cu o explozie, după care fragmentele mici ascuțite sunt împărțite în fracțiuni de mărime.

Cuartul zdrobit este folosit pentru măcinarea cu sablare.

După mărimea și forma granulelor

În funcție de mărimea fracției de nisip, acesta este, de asemenea, împărțit în diferite tipuri:

• prăfuit - cel mai fin nisip, care are o dimensiune mai mică de 0,1 mm;
• mic - dimensiunea boabelor de nisip este de la 0,1 la 0,25 mm;
• in medie - dimensiunea particulelor de nisip variază de la 0,25 la 0,5 mm;
• mare - particulele ajung de la 1 la 2 la 3 mm.

Indiferent de mărimea fracției, nisipul de cuarț are o absorbție excelentă, ceea ce face posibilă utilizarea acestuia pentru organizarea filtrării apei și adăugarea la amestecurile pentru mortare.

După culoare

Cuarț de granit natural - transparent sau alb pur. În prezența impurităților, nisipul de cuarț poate fi colorat în nuanțe cuprinse între galben și maro. Materialul cuarț în vrac poate fi adesea văzut ca un aspect vopsit - aceasta este o opțiune decorativă care este utilizată în scopuri de proiectare. Cuarțul colorat este vopsit în orice culoare dorită: negru, albastru, albastru deschis, roșu, galben strălucitor și altele.

Caracteristicile producției

Puteți obține nisip natural de cuarț natural în locurile sale naturale. Cel mai adesea, materialul de construcție este realizat din nisip aflat în cel mai apropiat depozit, ceea ce reduce semnificativ costul acestui material. Dacă este necesar nisip cu anumite proprietăți, atunci este posibil să fie necesar să îl luați din regiuni îndepărtate, astfel încât prețul unui astfel de material va fi puțin mai mare . Nisipul se livrează ambalat în pungi mari de 1 tonă sau în pungi de 50 kg.

Dacă este necesar nisip pentru construcția unei căsuțe de vară mici, atunci este foarte posibil să treceți cu nisip de râu obișnuit, în timp ce producția de cărămizi silicatice sau produse din sticlă va necesita utilizarea mineralului de cuarț de înaltă calitate, care nu poate fi înlocuit de alți analogi de fracțiune fină ai unei rase anume.

Timbre

În funcție de compoziția chimică a nisipului și de scopul său, materialul are următoarea clasificare:

• gradul C - destinat fabricării sticlei transparente;
• VS brand - necesar sticlei cu un grad ridicat de transparență;
• Mărci OVS și OVS - utilizate pentru produse critice cu un grad ridicat de transparență;
• gradul PS - utilizat pentru produse cu un grad redus de transparență;
• gradul B - utilizat pentru produse fără nicio culoare;
• marca PB - necesară pentru produse semi-albe;
• gradul T - necesar pentru fabricarea sticlei verde închis.

Fiecare marcaj are, pe lângă cifrul literelor, și numărul fracției, precum și apartenența la categorie.

Scopul aplicatiei

Având caracteristici unice, nisipul de cuarț a găsit o largă aplicare în viața umană și este utilizat în următoarele domenii:

• utilizat în construcții pentru fabricarea diferitelor tipuri de tencuieli decorative, amestecuri uscate, precum și pentru crearea pardoselilor autonivelante;
• pentru injecție de forme rezistente la căldură în industria metalurgică;
• pentru piscina ca material filtrant;
• pentru terenurile de fotbal ca acoperire;
• în producția de sticlă, fibră de sticlă;
• în producția de materiale de construcție - pentru fabricarea cărămizilor din silicat, a pietrelor de pavaj, a betonului refractar;
• în sfera agroindustrială ca aditiv în hrana animalelor;
• la fabricarea siguranțelor electrice, deoarece cuarțul este un material dielectric;
• pentru creativitate și desen, în amenajarea peisajului;
• la compunerea amestecurilor pentru producerea betonului armat cu rezistență sporită.

Nisipul de cuarț face parte din suprafețele rutiere moderne, deoarece dioxidul de siliciu este puternic și rezistent la abraziune, ceea ce permite ca drumul asfaltat să fie durabil și fiabil, în ciuda încărcării uriașe a greutății și a traficului ridicat. Majoritatea vaselor de pe rafturi sunt realizate cu nisip de cuarț . Un aditiv mineral din cuarț cu granulație fină permite adăugarea acestuia la porțelan, faianță și sticlă obișnuită, ceea ce conferă acestor materiale rezistență și strălucire sporite. Cuarțul este, de asemenea, adăugat la fabricarea ochelarilor tehnici, precum și a ferestrelor, a soiurilor de automobile, cu utilizarea sa, se produc articole din sticlă de laborator rezistente la căldură și medii chimice și se adaugă și la compoziția masei destinate producției de plăci ceramice de finisare.

Dar asta nu este tot. Nisipul de cuarț este o componentă integrală utilizată la producerea lentilelor optice, făcând aceste produse netede, transparente și durabile în utilizare . Datorită capacității sale de a reține căldura, nisipul de cuarț este utilizat pentru nevoile industriale și casnice. Cu participarea sa, sunt fabricate dispozitive de încălzire electrică - cuarțul este inclus cu un sistem spiral incandescent, care se încălzește rapid și menține temperatura necesară pentru o lungă perioadă de timp.

Suprafețele de gravare și măcinare, precum și prelucrarea pietrei, metalului sau polimerilor durabili, nu sunt complete fără utilizarea nisipului de cuarț, care este utilizat în materialele de sablare. Esența procesului constă în faptul că particulele de roci cu unghi acut, amestecate cu fluxul de aer, sunt furnizate sub o anumită presiune la suprafața care trebuie tratată, care este lustruită și devine perfect curată și netedă.

Abilitatea binecunoscută a nisipului de cuarț de a absorbi diferite substanțe este utilizată pentru a filtra apa în structuri hidraulice de diferite tipuri și scopuri . În plus, proprietățile adsorbante sunt utilizate în industria alimentară, precum și în producția de tehnologie de filtrare.

Pe lângă proprietățile de purificare, cuarțul are capacitatea de a satura apa cu microcomponenți chimici utili, astfel încât filtrele cu nisip de cuarț sunt folosite nu numai pentru filtrarea apei în piscine, ci și în acvarii, precum și în stațiile de tratare hidro și filtrele de uz casnic..