Кварцов пясък (37 снимки): какво е това и от какво се състои? Химическа формула, плътност и точка на топене. GOST и фракции, области на приложение

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-18 12:04

Много материали, предназначени за строителни работи, съдържат естествени компоненти, които имат определени свойства, гарантиращи здравината и надеждността на продуктите. Тези компоненти включват минерал - кварцов пясък, който се добива.

Този формовъчен елемент се използва в стъклената промишленост, за производството на тухли от пясъчно-варовик, част е от някои марки бетон и се използва за пречистване на вода . Натрошеният кварц е скала и днес повечето индустриални производствени процеси не могат да бъдат представени без неговото използване.

Какво е?

Най -често срещаната скала на повърхността на нашата планета е кварцът - учените са открили, че до 60% от цялата земна кора съдържа фракции от кварцов пясък. Тази скала е с магматичен произход, а основният й компонент е силициев диоксид, който ние наричахме кварц. Химическата формула прилича на SiO2 и се състои от Si (силиций) и кислороден оксид . В допълнение към тези основни компоненти, съставът може допълнително да включва оксиди на желязо или други метали, примес от глина. Естественият естествен планински пясък съдържа най-малко 92-95% чист кварц; той се използва в строителството и промишлеността поради високата си адсорбционна способност и устойчивост на механични натоварвания. Кварцът се добавя към състави за различни цели с цел повишаване на адхезивността и повишаване на температурната устойчивост.

Силициевият диоксид е продукт, който се получава чрез смилане на гранитни скали . Пясъкът може да се образува естествено в природата или се получава чрез изкуствена обработка на по -големи фракции.

Независимо от начина на получаване, преди употреба тя трябва да бъде разделена на фракции по размер и подложена на пречистване.

Най -фината фракция от кварцов пясък е 0,05 мм . Външно съставът е подобен на фино диспергиран прах. Най -големият се счита за пясък, размерът на фракцията на който достига 3 мм. Най -ценният материал има полупрозрачен или белезникав цвят, което е показател за високото му съдържание на силиций. Ако в пясъка има допълнителни примеси, той променя цветовата си палитра.

На външен вид пясъчните зърна могат да бъдат кръгли или кубовидни, с груби неравни ъгли, които се получават чрез изкуствено раздробяване на гранитна скала, но такива натрошени стружки имат ниска ефективност и не са подходящи за промишлени и строителни нужди. Има стандарти за кварцов пясък, който трябва да съдържа не повече от 10% вода, а примесите не трябва да надвишават 1% . Такъв състав се счита за най -висококачествен, но не е необходим навсякъде.

Например, за производството на силикатни тухли, съставът на силициев диоксид може да съдържа чист силиций в диапазона от 50 до 70% - всичко зависи от технологията и спецификата на производството, където се използва тази суровина.

Характеристики

Минералният пясък има определен набор от качества, благодарение на които може да бъде класифициран като уникални естествени материали:

• химически инертно вещество, което не реагира с други елементи;
• плътността на материала има висока производителност, обемният му параметър е най -малко 1500 kg / m³, а истинската плътност е най -малко 2700 kg / m³ - тези стойности играят важна роля при изчисляването на обема на циментовата смес, която се получава чрез комбиниране на необходимите компоненти;
• притежава свойства на устойчивост на износване и издръжливост;
• не излъчва фоново излъчване;
• има висока степен на адсорбция;
• лесно се оцветява;
• топлопроводимостта на материала е 0,32 W / (m? ° C), този показател се влияе от размера на пясъчните зърна и тяхната форма - колкото по -плътни са пясъчните зърна, които са в контакт един с друг, толкова по -висок е показателят на нивото на топлопроводимост;
• точката на топене е най-малко 1050-1700 ° C;
• специфичното тегло зависи от размера на фракциите, както и от състоянието, в което се измерва този показател - за насипен пясък той може да бъде 1600 kg / m³, а за уплътнен пясък може да бъде 1700 kg / m³.

Основният стандарт, който регулира показателите за качество и свойствата на кварцовия пясък, е ГОСТ 22551-77.

С какво кварцовият пясък се различава от обикновения пясък?

Обикновеният речен пясък традиционно се измива от реките и размерът на фракцията, както и цветът, зависят от мястото на добив. Най -често речният пясък има средна фракция и висока степен на естествено естествено пречистване; освен това не съдържа глина . Що се отнася до естествения кварцов пясък, той е продукт, получен чрез раздробяване на гранитни скали и за разлика от речните аналози, кварцовият диоксид има свойството на хомогенност и се състои от един вид минерал. На външен вид естественият кварцов пясък изглежда хомогенен, без примеси и има приятен бял цвят. Неговите пясъчни зърна са с неправилна квадратна форма или имат неравни остроъгълни ръбове, докато в речния пясък всяко пясъчно зърно има заоблена форма и при изследване на сместа можете да видите примес от дънни кални компоненти.

Кварцовият пясък има по-голяма способност да абсорбира мръсотията от речния аналог, освен това силата на зърната от кварцов диоксид е много по-висока от тази на други аналози с фина фракция от друг произход. Поради своята здравина и устойчивост на износване, кварцовият пясък е високо ценен и е необходима суровина за различни производствени области . Следователно цената на кварца значително надвишава цената на речния пясък, който се използва само за строителни цели - за пълнене на смеси, изравняване на повърхности, запълване на окопи.

Класификация

Видовете кварцов пясък определят неговото предназначение. В зависимост от формата на пясъчните зърна и големината им, от гранитен пясък се правят различни домакински или промишлени продукти. Освен това, класификацията на материалите се подразделя според редица характеристики.

По местоположение

Чистият кварцов минерал се добива в природни находища, които се предлагат не само в Русия, но и в други страни. Фракции от малки песъчинки се получават чрез естественото разпадане на големи парчета гранитна скала. У нас има такива находища в Урал, в Калужска област, Волгоградско и Брянско находище и дори в Московска област. В допълнение, кварцов пясък се среща в заливните заливи на реките Урал и по морското дъно.

В зависимост от мястото на добив минералният материал се разделя на видове:

• планина - находището се намира в планините, пясъчните зърна имат остри ръбове и грапавост;
• река - най -чист, не съдържа примеси;
• морски - съставът може да включва примеси от глина и замърсени детритни компоненти;
• дерето - остроъгълните ръбове на пясъчни зърна имат грапавост, а общата маса на пясъка съдържа компоненти от тиня;
• почва - лежи под слой почва и глинени конструкции, има грапава повърхност.

Най -ценният и скъп е речният кварцов пясък, тъй като не се нуждае от допълнителни мерки за пречистване.

По метода на добив

Кварцовият пясък се добива по различни методи, освен добив, има и обогатяване. Обогатеният с кварц пясък се почиства старателно от примеси от глина и се добавят елементи от чакъл. Фракцията на такъв материал достига 3 мм. Кварцът в естествената среда се добива по различни начини и в зависимост от произхода се разделя на 2 вида.

Първичен - се образува в резултат на естествено разрушаване на гранит и се намира под слой почва или глина. Такъв разложен материал остава на едно място за дълго време без участието на вода, кислород и ултравиолетови лъчи в процеса. Пясъкът се извлича по кариерен метод, след което материалът се транспортира по транспортни пътища за по -нататъшна обработка, където глинените отлагания се отстраняват чрез разтваряне във вода, а след това и влага. Сухият пясък се разделя на фракции и се пакетира.

Втори - пясъкът се образува в резултат на удара на водата върху гранитната скала. Потоците разрушават гранита и пренасят малките му частици на дъното на реките, такъв пясък се нарича заоблен. Той се повдига от дъното на реката с помощта на специална помпа за драга, след което пясъчният насип се транспортира с машини за по -нататъшна обработка.

Целият кварцов пясък се подразделя на естествен и изкуствен. Естественият пясък под въздействието на вода има заоблени частици, а изкуственият пясък се получава чрез раздробяване на скала с експлозия, след което остри малки фрагменти се разделят на фракции по размер.

Натрошен кварц се използва за пясъкоструйна шлифовъчна работа.

По размер и форма на зърното

Според размера на фракцията от пясък, той също се подразделя на различни видове:

• прашен - най -финият пясък с размер по -малък от 0,1 мм;
• малък - размерът на зърната пясък е от 0,1 до 0,25 мм;
• средно аритметично - размерът на пясъчните частици варира от 0,25 до 0,5 мм;
• голям - частиците достигат от 1 до 2 до 3 мм.

Независимо от размера на фракцията, кварцовият пясък има отлична абсорбционна способност, което прави възможно използването му за организиране на филтрация на вода и добавянето му към смеси за разтвори.

По цвят

Естествен гранит кварц - прозрачен или чисто бял. В присъствието на примеси, кварцовият пясък може да бъде оцветен в нюанси, вариращи от жълто до кафяво. Кварцовият насипен материал често може да се разглежда като боядисан вид - това е декоративен вариант, който се използва за дизайнерски цели. Цветен кварц е боядисан във всеки желания цвят: черен, син, светлосин, червен, ярко жълт и други.

Характеристики на производството

Можете да получите чист естествен кварцов пясък на местата на естественото му появяване. Най -често строителният материал е направен от пясък, лежащ в най -близкото му находище, което значително намалява цената на този материал. Ако се изисква пясък с определени свойства, тогава е възможно да се наложи да го вземете от отдалечени региони, така че цената на такъв материал ще бъде малко по -висока . Пясъкът се доставя опакован в големи торби от 1 тон или в торби от 50 кг.

Ако пясъкът е необходим за изграждането на малка лятна вила, тогава е напълно възможно да се справите с обикновен речен пясък, докато производството на силикатни тухли или стъклени изделия ще изисква използването на висококачествен кварцов минерал, който не може да бъде заменен от други аналози на фина фракция от определена порода.

Пощенски марки

В зависимост от химичния състав на пясъка и неговото предназначение, материалът има следната класификация:

• клас С - предназначен за производство на прозрачно стъкло;
• Марка VS - необходима за стъкло с висока степен на прозрачност;
• Марки OVS и OVS - използвани за критични продукти с висока степен на прозрачност;
• клас PS - използва се за продукти с намалена степен на прозрачност;
• степен B - използва се за продукти без никакъв цвят;
• марка PB - необходима за полу -бели продукти;
• клас Т - необходим за производството на тъмнозелено стъкло.

Всяка маркировка има, освен буквения шифър, и номера на фракцията, както и принадлежността към категорията.

Обхват на приложение, обхват на прилагане

Притежавайки уникални характеристики, кварцовият пясък е намерил широко приложение в човешкия живот и се използва в следните области:

• използвани в строителството за производство на различни видове декоративни мазилки, сухи смеси, както и за създаване на саморазливни подове;
• за инжекционни топлоустойчиви форми в металургичната промишленост;
• за басейна като филтриращ материал;
• за футболни игрища като покритие;
• в производството на стъкло, фибростъкло;
• в производството на строителни материали - за производство на силикатни тухли, павета, огнеупорен бетон;
• в агропромишлената сфера като добавка в храната за животни;
• при производството на електрически предпазители, тъй като кварцът е диелектричен материал;
• за творчество и рисуване, в ландшафтен дизайн;
• при съставяне на смеси за производство на стоманобетон с повишена якост.

Кварцовият пясък е част от съвременните пътни настилки, тъй като силициевият диоксид е здрав и устойчив на износване, което позволява асфалтовия път да бъде издръжлив и надежден, въпреки огромното натоварване на теглото и големия трафик. Повечето прибори за хранене на рафтовете са направени с кварцов пясък . Минерална добавка от финозърнест кварц позволява да се добавя към порцелан, фаянс и обикновени стъкла, което придава на тези материали повишена здравина и блясък. Кварцът се добавя и при производството на технически стъкла, както и прозорци, автомобилни разновидности, с неговото използване се произвежда лабораторна стъклена посуда, която е устойчива на топлина и химическа среда и също се добавя към състава на масата, предназначена за производството от керамични довършителни плочки.

Но това не е всичко. Кварцовият пясък е неразделна част, използвана при производството на оптични лещи, което прави тези продукти гладки, прозрачни и издръжливи при употреба . Поради способността си да задържа топлината, кварцовият пясък се използва за промишлени и битови нужди. С негово участие се произвеждат електрически отоплителни устройства - кварцът е включен със спирална система с нажежаема жичка, която бързо се загрява и поддържа необходимата температура за дълго време.

Повърхностите за гравиране и шлайфане, както и обработката на камък, метал или устойчиви полимери, не са пълни без използването на кварцов пясък, който се използва в материали за пясъкоструене. Същността на процеса се състои във факта, че остри ъглови скални частици, смесени с въздушния поток, се подават под определено налягане към повърхността, която ще се обработва, която се полира и става идеално чиста и гладка.

Известната способност на кварцовия пясък да абсорбира различни вещества се използва за филтриране на вода в хидравлични съоръжения от различен тип и предназначение . В допълнение, адсорбиращите свойства се използват в хранително -вкусовата промишленост, както и в производството на филтърна технология.

В допълнение към пречистващите свойства, кварцът има способността да насища водата с полезни химични компоненти, така че филтрите с кварцов пясък се използват не само за филтриране на вода в басейни, но и в аквариуми, както и в хидропречиствателни станции и домакински филтри.