Самый известный и распространённый минерал, ископаемое, находящееся в толще земной коры – это кварц. Диоксид кремния, формула этого соединения – SiO2. Месторождения кварцевой породы находятся во многих уголках планеты. Насчитывают десятки его разновидностей, один из них, белый кварц, наиболее широко применяется в производстве, для изготовления технических сортов стекла, также из него получают металлический кремний. Его используют как главный составляющий компонент в металлических, и не только, сплавах. Методом дробления и рассева белого кварца получают кварцевый песок.
Основные свойства кварцевого песка:
- Высокая устойчивость ко всем видам воздействий, будь то физическое, химическое, водное или атмосферное разрушающее действие.
- Высокая пористость и плотность – это характеризует этот материал как отличный фильтр.
- Так как кварцевый песок является мономинеральной породой, и это, её главное достоинство в сравнении с другими песками естественного происхождения. Насчитывается более ста месторождений кварцевого песка в России.
Существует такое понятие, как первичный и вторичный кварц. Принципиальное различие – это место происхождения и добывание минеральной породы. Добыча кварцевого песка в местах естественного происхождения породы – это и есть добыча первичного кварца. Этот минерал долгое время находится в слоях земной коры, без доступа и воздействия воздуха и воды.
Кристаллы такого песка имеют правильную форму, напоминающую куб, с более – менее прямыми углами. Отсутствие вытянутых углов и других изъянов не препятствуют уплотнению. Такой высококачественный песок применяется в качестве наполнителя фильтра, так как высокая плотность укладываемых крупинок, задерживает разные виды загрязнений, или для пескоструйного процесса. Кварцевый песок естественного происхождения имеет полупрозрачный, белый цвет.
С помощью специальной техники добываемый песок транспортируют на предприятия по переработке. Из каолиновой смеси минерал вымывают в воде. Проведение обработки и тщательного анализа, классифицирует материал по знаку качества.
Где добывают вторичный кварцевый песок? Это песок естественного происхождения, исключительной чертой является то, что этот песок водой переносится с месторождения. То есть подземные воды или из-за разломов поверхности коры земли потоки воды попадают в недра ископаемых и выносят их на поверхность.
Находясь снаружи, минеральная порода подвергается воздействию стихии, которая производит естественную шлифовку кристаллов песка, стирая углы и грани. Такой песок, подвергается и химическому воздействию, поэтому не является экологически чистым.Если песок состоит из примесей, то это можно определить по цвету, так как натуральный кварц, исключительно белого цвета, а химический состав окрашивает его в цвета, которые свойственны тому или иному элементу. Следовательно, область, где используется кварцевый песок такого сорта, значительно сужается. Применение для пескоструя или для наполнения фильтров не желательно, так как обеспечение эффективного результата не возможно.
Для того чтобы расплавить изделие содержащее кварц, необходимо достичь температуры плавления от 1050 до 1700 градусов по Цельсию, в зависимости от фракций. Столь высокая теплопроводность кварцевого песка и электрическая прочность, позволяют использовать его как идеальный изоляционный материал в трансформаторах. Именно для этой цели, наиболее подходящий песок с кристаллами округлой формы. Добыча такого минерала производится с карьеров, либо со дна водоёмов.
Чтобы получить дроблёный кварцевый песок используют горную породу, крупные фракции первичного или вторичного кварца. Дробление производится для того, чтобы достичь того оптимального размера зёрен песка, наиболее востребованных в большинстве областей производства. Кристаллы песка, полученные таким методом, имеют неправильную форму, с вытянутыми углами, либо напротив плоскими формами. Выглядит такой песок колючим по виду. Использоваться такой материал может, например, в архитектурном дизайне. Химическая промышленность применяет в своём производстве данное сырьё, устойчивое к воздействиям щелочей и кислот. Добывают породу в карьерах.
Производство кварцевого песка делят его на три класса: песок стекольной марки, формовочные и фракционные сорта. На элитарность материала указывает высокая стоимость кварцевого песка, его применение экономически приемлемо для техпроцессов, без содержания которого сложно было бы достичь определённых целей.
Истинная плотность кварцевого песка – это в пределах 2600 – 2700 кг/м. куб, а насыпная плотность его достигает 1400 кг/м.куб. Величина кристалла песка может достигать размера от 0,1 до 3 мм. Влажность песка,находящегося в сыром состоянии, не должна превышать 6,0%,влажное состояние не превышает 0,4%, после просушивания, примерно 0,5%. По шкале Мооса, показатель твёрдости равен – 7. Максимальная температура плавления песка достигает температуры свыше 1000 градусов по Цельсию.
Для чего нужен кварцевый песок, область его применения
В какой области используется определённый вид песка, всё зависит от его технических характеристик. Наиболее высокие требования к сырью, которое используется в стекольной промышленности. Для производства стеклотары, стекловолокон, керамики, фарфора и других изделий применяют песок фракции от 0,1 до 0,4 мм. В металлургии используют формовочный песок. Изделия, в которых примесь кварцевого песка отличаются высокой огнеупорностью. Фракционный песок используют при изготовлении отделочных материалов в строительстве.
Широкое применение в ландшафтном дизайне нашли крупные фракции. Кварцевую крошку используют для декоративного покрытия дорожек. Для того чтобы ландшафту придать ноту роскоши, следует отметить,для чего нужен этот дорогостоящий материал, в оформлении территории.
Из кварцевого песка, в домашних условиях делают различные элементы декора. В творчестве, как украшение аквариума, используют кварцевый песок, окрашенный в различные цвета. Существует множество способов выполнить окрашивание собственными руками. Фильтры для бытовых условий и для очистки бассейнов наполняют песком фракций от 0,1 до 1 мм. Зачем для этой цели использовать песок столь мелкими кристаллами? Укладываясь в резервуар, песчинки делают плотный слой, через который пропускаемая вода очищается, а загрязнения остаются в фильтре.
Чтобы понять, какой необходимо использовать песок кварцевый в пескоструйных работах, для начала важно знать какой вид поверхности будет подвергаться обработке.
Такое применение подойдёт кварцу, самых разных фракций. Важно – это качество абразивных частиц. Лучше, конечно, для такого вида работ брать кварцевый песок лучшего качества, с наименьшим количеством примесей.
Всё самое лучшее нам дарует Земля. Кварцевый песок – это природный материал, который отличается не только по прочности и красоте, но и долговечности. Лучшее, что мог бы предпринять, каждый желающий использовать этот благородный минерал – это использовать как дизайнерское украшение своей территории и жилища, а также как средство безопасности, обеспечивающее высокую противопожарную защиту.
Как правильно выбрать кварцевый песок
В основном строительные материалы, которые получают путем промышленной добычи, имеют природное происхождение. К ним относится самый распространенный минерал на нашей планете – кварц, на 99 % состоящий из кремнезема. Масса гранул, образующаяся из скальных пород под влиянием природных воздействий, называется естественным кварцевым песком. Минеральные элементы, которые получаются в результате механического раздробления породы, имеют название «искусственный песок».
Не только диоксид кремния находится в этом сыпучем материале, но и небольшое количество примесей, которые создают кварцу тот или иной оттенок. Розовый цвет указывает на содержании элементов титана, бурый колер придают железистые включения. Песок без примесей отличается молочным цветом или желтоватым, различной палитры.
Его исключительная прочность и устойчивость объясняется кристаллической структурой. По этой же причине кварц химически инертен ко многим веществам, среди них кислотосодержащие и щелочные материалы, еще он обладает свойствами диэлектрика.
Основные технические характеристики говорят о его особенностях и указывают на сферы применения:
1. естественная плотность, равная 2600 – 2700 кг/м3, используется для расчетов необходимых при подготовке цементно-песчаных растворов и бетонов;
2. ориентировочная теплопроводность порядка 0,3 Вт/м2°с зависит от распределения в пространстве частиц и минимальных зазоров между ними;
3. максимальная температура плавления находится в пределах 1050°С и указывает на его применение в качестве огнеупорного и пожаробезопасного материала;
4. высокая межзерновая пористость кварцевого песка вкупе с незначительной истираемостью частиц, равной 0,1 г/см 2 , позволяет использовать его как фильтр;
5. объемный вес в зависимости от состояния может находиться в пределах 1 500–1600 кг/м3;
6. значительная характеристика твердости по Моосу, равная 7, которая на 3 единицы отличается от алмаза, указывает на применение в качестве абразива.
Песок подразделяется на другие классификации, в том числе по форме зерен и фракционному составу.
По первому параметру он делится на следующие типы:
- Окатанный, имеющий округлую поверхность. Поэтому ему нашли применение на детских площадка и спортивных полях в качестве нетравмоопасной амортизирующей подложки, смягчающей удары при падении.
- Дробленный, с неровными краями, получивший свое название от метода изготовления. После механической обработки его просеивают и делят на фракции.
Состоящий из одного минерала песок условно делится в зависимости от размеров зерен на классы крупности таким образом:
- к пылевидной фракции относятся гранулы меньше чем 0,1 мм, которые прошли сквозь отверстия сита с этим диаметром;
- крупность 0,1-0,25 мм – мелкозернистый;
- у средней фракции крупность частиц 0,25-0,5 мм;
- гранулы крупнофракционного песка находятся в пределах 0,5-1,0 мм;
- крошка имеет размеры зерен 1,0-3,0 мм.
Сферы применения
Этот материал известен в промышленности как кварцевый строительный песок, пылевидную и мелкозернистую фракцию которого применяют в составе строительных смесей, красок, шпатлевки. Крупная фракция используется при изготовлении:
- тротуарных плиток;
- силикатных кирпичей;
- огнеупорных бетонных блоков;
- в ландшафтном дизайне;
- в дорожных покрытиях, как противоскользящий элемент.
К этому песку не относится формовочный ЛПК-5, но он также используется в строительстве, так как является составляющим ингредиентом синтетических смол, цемента, бетонита;
- Песок стекольной промышленности, имеющий оксид железа, в зависимости от его количества используется для изготовления или стеклянных бутылок, или фарфора, или керамики. Он является одним из компонентов состава стекловолокна и отвечает за придание изоляционных свойств электроизделиям.
- Формовочный или ЛПК-5, нашел свое применение в литейной промышленности благодаря своей высокой огнеупорности и повышенной твердости. Эти характеристики играют основную роль для изготовления стержневых и литейных форм.
- Для пескоструя – абразивный, с минимальной влажностью 0,1 % и различными размерами частиц в зависимости от назначения очищающих агрегатов и материала поверхности. Крупнофракционный применяется для первичной очистки. Средний и мелкозернистый используется на финишной стадии и при окончательной шлифовке.
Используется еще и таким образом:
- для фильтрации бассейнов;
- в птицеводстве, как добавка в корм, улучшающая процесс перетирания зерна;
- как нагревающая поверхность для варки кофе в организациях общественного питания.
Стоимость песка
Цена зависит от многих параметров, в том числе:
- от уникальности месторождения;
- цветовой гаммы;
- особенностей добычи;
- транспортной удаленности;
- упаковки (в мешках или МКР);
- фракционности (чем больше крупность, тем выше стоимость).
Песок можно купить расфасованным в полипропиленовых клапанных мешках весом по 25 и 50 кг. Для производственных целей продается в тоннах.
В мешках правильной прямоугольной формы обеспечивается сохранность всех характеристик кварца и экономия места. Они выдерживают большой вес, противостоят воздействию влаги.
Стоимость для частных покупателей:
Покупателям нескольких мешков продавцы предоставляют скидки, соответствующие приобретенному количеству.
Кварцевый песок представляет собой материал, который имеет природное происхождение и отличается такими характеристиками, как химическая инертность, устойчивость к разрушению, прочность, а также возможность сорбирования. Чаще всего его используют при фильтрации нефтепродуктов и воды, для производства отделочных и строительных материалов, а также при создании бассейнов. Теперь обо всём подробнее.
Фильтрующая способность
Кварцевый песок для фильтров используется гораздо чаще, чем любой другой природный материал. Дело в том, что его пористость по сравнению с обычным дроблёным песком является намного большей. Это, в свою очередь, обеспечивает ему высшую грязеемкость и сорбционную способность, благодаря чему из воды выводятся даже такие элементы, как марганец и растворённое железо. По этой же причине кварцевый песок для бассейна, искусственного пруда или озера, а точнее, для их системы фильтрации, применяют практически всегда. Рекомендованные фракции в этих случаях находятся в пределах от 0,4 до 6,0 миллиметров.
Использование в строительстве
Широкое применение кварцевый песок имеет в строительной сфере, в частности, при создании полиуретановых и эпоксидных полов. В данном случае он должен иметь крупнозернистую фракцию. Использование этого материала при изготовлении штукатурки и обусловлено его высокой химической устойчивостью, механической устойчивостью к дроблению и стиранию, а также цветовой стабильностью. Мелкие фракции хорошо подходят для проведения пескоструйных работ при бетона и металла. Материал применяется также и при производстве искусственного камня.
Прочие сферы
Всем вышеперечисленным использование кварцевого песка не ограничивается. Он зачастую применяется при строительстве тепличных систем дренажа, бурении водных скважин, в качестве подкормки для домашней птицы, а также в виде наполнителя для электрических изоляторов и В последнее время эту можно встретить в аквариумном и ландшафтном дизайне.
Производство
Будучи довольно распространённым природным материалом, кварцевый песок прямо из карьера в фильтры, строительные материалы либо прочие сферы применения напрямую не попадает. Это можно в первую очередь объяснить тем нюансом, что для решения определённых задач необходимо подбирать подходящую фракцию. Помимо этого, в песке обычно имеется большое количество разнообразных примесей, в связи с чем материал нуждается в предварительной обработке, которая представляет собой довольно сложный процесс.
Особенности применения
Появлению готового к использованию кварцевого песка предшествует сразу несколько операций, среди которых очистка сырья от примесей, сушка, фракционирование, дозировка и фасовка. При этом ни в коем случае нельзя недооценивать важность фракции для этого материала, ведь в отдельных отраслях промышленности (к примеру, при производстве стекла) она играет ключевую роль. Еще одним важным критерием, которым характеризуется кварцевый песок, является отсутствие у него химической реакции. Это касается, прежде всего, строительства, ведь после затвердевания цементных растворов или бетона могут наступить нежелательные последствия.
Кварцевый песок – минерал с высоким содержанием кварца. Существует два вида данного песка: природный и искусственный.
Природный кварцевый песок образовался естественным дроблением кварцевых пород, его добывают из разработанных месторождений. В зависимости от места добывания песка его делят на: горный, речной, барханный и погребной. Для получения чистого кварцевого песка добытый в карьерах песок сначала промывают и очищают от примесей, затем обогащают, используя специальные электрохимические установки.
Для получения песка искусственным путем кварц дробят, затем измельчают и просеивают, фильтруя полученный песок по размеру зерна. Диапазон размеров крупиц песка варьирует от 0,1 до 1 мм.
Отличительной чертой кварцевого песка является однородность его структуры, он состоит из единственного минерала – кварца. Это свойство песка является определяющим фактором при изготовлении стекла, прозрачность которого напрямую зависит от количества примесей.
Еще одним определяющим свойством дробленого кварца является остроугольная форма его частиц. Анизотропия частиц способствует образованию прочной связи с цементом, что активно используется при создании строительных смесей.
Большая межзерновая пористость кварцевого песка способствует его высокой грязеемкости, позволяющей использовать минерал в качестве фильтрующего вещества. Вода, очищенная с помощью кварцевого песка становится мягкой, чистой и приятной на вкус.
Кварцевый песок устойчив к агрессивным средам и высоким температурам, не реагирует на атмосферные перепады, невосприимчив к физическим и химическим воздействиям. Поэтому он широко используется при изготовлении цемента, кирпича, производстве асфальта, его добавляют в бетон для получения матовой поверхности. Кварцевый песок применяют в фаянсовой, фарфоровой и химической промышленности.
Невзирая на все свои достоинства, кварцевый песок имеет вполне приемлемую цену, что еще более повышает его востребованность.
Песок – такой материал, который применяется в любом строительстве. На данный момент выделяется несколько его типов. Это кварцевый, речной и овражный. Каждый из этих видов обладает определенными особенностями. Сегодня мы поговорим о кварцевом песке, который нашел широкое применение не только в строительстве, но и в промышленности.
Основные свойства кварцевого песка
Кварцевый песок – это дробленый кварц, который получается либо естественным путем, либо после специальной обработки. Материал очень сыпучий и однородный. В зависимости от того, из какой именно породы он получен, его можно подразделить на фракции. Величина их может варьироваться в пределах от 0,05 мм до 3 мм. Часто в материале встречаются примеси, обычно это кремнезем.
Есть несколько видов кварцевого песка в зависимости от его внешнего вида:
При любом способе добычи диоксид кремния проходит обработку и очищение, благодаря чему он сортируется в соответствии с видом и очищается от ненужного мусора и примесей.
Кварцевый песок имеет высокую абсорбцию, а также прекрасно сцепляется с различными смесями и материалами. Помимо этого, материал необычайно устойчив к температурным и механическим воздействиям.
Применение кварцевого песка
Материал применяется в очень многих отраслях. Сюда относится строительство, промышленность, фармацевтика и даже пищевая отрасль. Помимо этого, его применение можно встретить даже в тех сферах, где, казалось бы, он и вовсе не уместен.
Строительство
В сфере строительства применение кварцевого песка часто встречается в различных строительных материалах, например, блоков. Такие блоки имеют спокойный цвет и отличаются особой прочностью. Привлекательный внешний вид позволяет использовать этот материал для декорирования фасадов зданий и оформления ландшафтов. Также для придания особой прочности кирпичам для печей туда также добавляют диоксид кремния.
Особое внимание следует уделить тому, что наиболее прочные асфальт и бетон изготавливаются с применением кварцевого песка. Так, все современные марки цемента выпускаются только с добавлением этого материала, для повышения сцепления с поверхностью. Также на рынке представлены варианты грунтовки с добавлением кварцевого песка.
Важно! Иногда в готовом цементе есть столько песка, что дополнительное его добавление для создания бетонной смеси не требуется.
Так как нагрузка на покрытие дороги в тех местах, где постоянно повышенное движение высокое, то лучше укладывать асфальт, в составе которого находится дробленый кварц, дающий прочность.
Такого рода материал добавляют в декоративную штукатурку для финишной обработки поверхностей. Благодаря разнообразию кварца, готовое покрытие может отличаться по цвету и фактуре. Такое покрытие способно прослужить длительное время, а также если выбрана декоративная штукатурка с мелкой фракцией, дать идеально ровное покрытие.
При достижении температуры плавления из диоксида кремния можно создать даже особо прочное стекло. Помимо этого, в массу добавляются также горный хрусталь и жильный кварц.
Промышленность и водоочистка
Для придания прочности изготавливаемым элементам из фаянса или фарфора в материал также добавляется кварцевый песок. Именно таким образом эти хрупкие изделия могут прослужить довольно длительное время.
В фармацевтической промышленности материал из кварца используется из изготовления разнообразных линз. Из-за того, что материал обладает высокими абразивными свойствами, готовые стекла после пескоструйной обработки получаются идеально гладкими. На прозрачность линз такая обработка никак не влияет, так как для нее применяется песок белого оттенка. Используется песок для пескоструя, предназначенного для обработки других материалов.
В пищевой промышленности кварцевый песок используется для очистки воды. Благодаря своим уникальным свойствам, он полностью удаляет из жидкости все вредные примеси и частицы. Для большинства дорогостоящих фильтров используется только этот материал.
Но такой очищающий материал нужно периодически менять, чтобы он не утрачивал свою способность к очистке. В противном случае он станет грязным и непригодным для выполняемой функции. Помимо этого, вода не будет обогащаться теми минеральными веществами, которые содержатся в нем.
Кварцевый песок для частного использования
Очень распространено использование песка из кварца для очистки бассейнов. Для этого нужен мелкодисперсный кварц, который замечательно очищает воду от коллоидов, а также примесей механического типа.
Процесс очистки очень прост. Он представляет собой прогон воды через фильтр для бассейна с диоксидом кремния внутри и выход уже очищенной жидкости. Для увеличения срока эксплуатации нужно четко соблюдать инструкцию по применению и периодически менять находящийся внутри материал.
Совет! Для того чтобы песок не так сильно засорялся, раз в неделю можно очищать фильтр для бассейна путем прогона воды в обратную сторону.
Частота замены фильтрующего материала зависит от того, в каком водоеме он размещен. В постоянно используемом бассейне замена должна осуществляться 1 раз в 2 года, для бассейна сезонного типа хватит 1 раза в 5 лет, а для небольшой дачной емкости замена должна производиться 1 раз каждые 2 месяца.
Активно используется кварцевый песок для аквариума. И это неслучайно, ведь никакого вредного воздействия на живые организмы и воду он не оказывает, а декоративность придает особую.
Если песок будет окрашен в какой-либо цвет, то такое оформление будет выгодно отличать именно этот аквариум. Но цветной кварцевый песок будет отвлекать от рыбок и концентрировать внимание наблюдателя только на дне. Белый песок кварцевого типа для аквариума подходит не слишком хорошо, так как рыбки не выделяются на его фоне, а несколько теряются.
Зато черный вариант отлично подчеркнет внешнюю красоту рыбок и гармонично впишется в окружающий мир. Самым оптимальным вариантом будет смесь белого и черного песка, которая наиболее лаконично подчеркнет красоту аквариума.
Но перед использованием такого материала для аквариума, он обрабатывается тщательным образом. Он обязательно промывается проточной водой, кипятиться или же обдается кипятком. Слой песка на дне может быть в промежутке между 3 и 8 см с уклоном на переднюю стенку. Для удаления загрязнений из песка используется сифон, работающий на основе вакуума.
Купить песок из кварца для частного применения для бассейна можно в расфасовке по 25 и 50 кг. Также в зоомагазинах есть и мелкие по объему пачки с диоксидом кремния. В промышленных масштабах такой материал, конечно, используется в более значительных объемах.
Заключение
Материал универсального типа диоксид кремния подходит для использования в различных сферах жизни, вплоть до пищевой. Такая популярность заработана благодаря высоким качественным характеристикам, которые придают прочность любому материалу, куда добавляется этот песок. Высокая степень очищения воды и насыщение ее минеральными веществами позволяют материалу занять почетную позицию для частного использования. Но не только полезными свойствами славится песок из кварца. Он также обладает высокими декоративными характеристиками, которые могут украсить и поверхность стены, и дно аквариума.
