Кварцевый песок способ получения

Содержание

Технология добычи и сфера использования кварцевого песка в строительстве: Пошагово- Обзор +Видео
Кварцевый песок характеристика
Виды кварцевого песка
Область применения
Как часто нужно менять кварцевый песок в фильтре?
Особенности кварцевого песка
Химическая природа кварцевого песка
Кварцевый песок фракции
Кварцевый песок для пескоструйных работ
Наливные полы и кварцевый песок
Кварцевый песок в производстве стекла
Кварцевый песок и покрытия спортивных объектов
Кварцевый песок и укладка дорожного покрытия
Кварцевый песок: назначение
Виды кварцевого песка
Отличительные особенности
Добыча и производство кварцевого песка
Характеристики и свойства
Химические и физические свойства
Области применения кварцевого песка
Применение кварцевого песка в пескоструйных работах

Технология добычи и сфера использования кварцевого песка в строительстве: Пошагово- Обзор +Видео

Песок – это самый часто используемый материал в строительной сфере, без него не обходится ни один процесс возведения зданий. На практике используют несколько видов песка: овражный, кварцевый и речной. У каждого из них есть свои особенности добычи и эксплуатации.

Кварцевый песок применение, которого оправданно во многих сферах жизни человека, имеет ряд отличительных характеристик, которые выгодно выделяют его среди других материалов.

По своей структуре, данный материал – это измельченный кварц, который образуется в естественной среде, или его получают после особой обработки. Структура песка однородная и сыпучая. Есть деление на типы в зависимости от размера фракций, величина которых колеблется в пределах 0,05 — 3 мм. В материале допустимо наличие добавок в виде кремнезема.

Кварцевый песок характеристика

Виды кварцевого песка

Окатанный. Форма напоминает круглые гранулы. Добыча происходит в карьерах или реках. Обязательной процедурой является прокаливание под воздействием высоких температур. Сфера применения песка – формирование дорожек и площадок разного типа.
Измельченный. Это чистый диоксид кремния, имеющий неоднородную форму с острыми краями. Благодаря своим абсорбирующим способностям, песок используют для очищения бассейнов, искусственных прудов и других водоемов. После добычи данный материал очищают от всяческих примесей и мусора.

Примечание. Отличные впитывающие способности кварцевого песка позволяют материалу прочно соединяться в различными составами и смесями.

Область применения

Песок используют во многих сферах: промышленной, строительной, медицинской, пищевой. Также, свое применение он нашел и в обычных бытовых условиях.

Кварцевый песок применение в строительстве. Материал является частым компонентом в смесях для приготовления разных строительных материалов. К примеру, кварцевый песок активно используется при замесе состава и формовке из него блоков. В результате получается прочный и надежный материал ля возведения домов, имеющий отличный цвет и приятный вид. Кроме того, очень часто кварцевый песок добавляют в облицовочные смеси. Чтобы сделать кирпич более крепким и прочным, при его производстве в смесь добавляют диоксид кремния.

Кварцевый песок входит в состав смеси для укладки асфальта, а также при производстве бетона. Весь современный ассортимент цемента имеет в своем составе кварцевый песок. Данный компонент обеспечивают высокую степень адгезии с поверхностью. Кроме того, выпускают грунтовки с кварцевым песком.

С учетом того, что кварцевый песок имеет различные оттенки, то оштукатуренная поверхность может иметь отличия по фактуре и цвету. Благодаря высокой прочности материала, покрытие на фасаде дома будет служить вам верой и правдой довольно продолжительное время. Добавление в состав смесей для штукатурки кварцевого песка, обеспечивает гладкое покрытие.

При изготовлении фарфоровых сервизов, изделий из фаянса, в материал также добавляют кварцевый песок мелкого помола.

Мы уже упоминали, что кварц используется даже в медицине, в том числе и фармацевтике. В основном материал применяют при изготовлении линз. Благодаря своей отличной абразивности, линзы из кварцевого песка приобретают идеальную гладкость. Прозрачность стекол при обработке кварцем не теряется, поскольку в работе используется белый кварцевый песок. Кроме того, кварц является главным компонентом пескоструя, используемого для обрабатывания различных материалов.

Кварцевый песок известен своими замечательными свойствами поглощения, поэтому его успешно применяют для очищения воды от различных частиц и нездоровых примесей. Для создания фильтров, отличающихся высокой стоимостью, используют именно кварцевый песок. Главное своевременно производить замену материла, поскольку со временем он теряет свои очистительные свойства.

Кварцевый песок активно используется и для бытовых целей, в том числе для очистительных систем бассейнов. В основном применяют мелкофракционный песок из кварца, обладающий прекрасной способностью очищать воду от коллоидов и механических примесей. Сам процесс использования кварцевого песка для фильтрации воды заключается в прогонке воды сквозь фильтр, в результате чего получают чистую субстанцию.

Для предотвращения быстрого загрязнения кварцевого песка в фильтре бассейна, можно использовать метод обратной прогонки воды, один раз в неделю.

Как часто нужно менять кварцевый песок в фильтре?

Это зависит от типа водоема и частоты его использования. Если бассейном пользуются регулярно, то замену производят раз в два года. В случае использования водоема сезонно, достаточно заглядывать в фильтрующую установку раз в пять лет. Водоемы небольших размеров на дачном участке требуют замены фильтрующего элемента каждые два месяца.

В быту применяют кварцевый песок для аквариумов. Кроме очищения воды, песок выполняет еще и декоративную функцию. Материал часто окрашивают в различные цвета, поэтому вы можете выбрать любой понравившийся вам оттенок. Отличным выбором станет комбинация черного и белого кварца, а вот яркие цвета будут только отвлекать рыбок. Перед тем как засыпать песок в аквариум необходимо тщательно его обработать. Для этого песок моют под проточной водой, а затем обдают кипятком. Насыпать нужно слой с небольшим углом наклона в сторону передней стенки.

Особенности кварцевого песка

Материал обладает главной отличительной особенностью, которая состоит в том, что кварцевый песок – мономинерал, то есть состоит лишь из кварца. Благодаря этому он так цениться в промышленной сфере. Небольшое содержание добавочных элементов, позволяет изготавливать из него прозрачное стекло. Кроме того, так называемая межзерновая пористость позволяет поглощать больше, чем это могут себе позволить другие виды песка. Также стоит отметить отличную износоустойчивость и прочность песчинок.

Химическая природа кварцевого песка

Кристаллы кварца наделяют материал, который из него изготавливается прекрасными свойствами эксплуатации. Это и прочность, и стойкость к воздействию кислот и щелочей. Высокий уровень крепкости, тугоплавкий химический состав материала, пожароустойчивость – вот за что так ценится кварцевый песок.

Кварцевый песок фракции

Пыль – меньше 0,1 мм;
Мелкофракционный – 0,1 — 0,8 мм;
Среднефракционный – 0,8 – 1,6 мм;
Крупнофракционный – 1,6 – 6,0 мм.

Первые два типа песка из кварца добавляют в составы различных стройматериалов: шпаклевка, штукатурка, затирка, абразивы, краска. Среднефракционный песок применяют для очищения очистки воды, пескоструйных работ, а также добавляют в состав смесей для строительства, отделочных и декоративных штукатурок, наливных полов. Крупнофракционный кварцевый песок применяют при производстве тротуарной плитки, блоков из бетона, а также создании ландшафтного дизайна.

Кварцевый песок для пескоструйных работ

Пескоструйная обработка – это один из эффективных методов обработки различных поверхностей. Сам процесс происходит следующим образом:

На обрабатываемую поверхность из стекла, металла, камня, дерева подают воздушную или водяную струю с кварцевым песком.
Происходит распыление песчинок на огромной скорости вследствие чего, разрушаются верхние слои, очищаются окалины, деформации, устраняются коррозийные образования.
Важно следить за тем, чтобы вместе с ненужными отложениями не повредилась поверхность обрабатываемого материала.

Направления очистных работ:

Удаление ржавчины и загрязнений;
Удаление жировых отложений;
Придание матовости стеклу;
Очищение каменных и бетонных кладок;
Создание шероховатости для последующей обработки.

Наливные полы и кварцевый песок

Данное полимерное покрытие для полов относится к декоративным материалам. Отличительными особенностями таких полов является:

Долговечность;
Прочность;
Идеальная гладкость без швов;
Гигиеничность;
Стойкость к износу;
Легкость эксплуатации и уборки.

Кварцевый песок используется в составе наливных полов с целью удешевить работы по заливке. Зачастую такие поверхности создают в условиях повышенной нагрузки на поверхность из бетона. Для придания привлекательности наливному полу, применяют лаки, воск или мастику.

Кварцевый песок в производстве стекла

Требования к качеству кварцевого песка для изготовления стекла:

Масса оксида кремния ≥ 95%;
Глина ≤ 1%;
оксид железа ≤ 1%.

У качественных марок количество оксида кремния может быть на уровне 99,8%. Содержание влаги в сухом песке не больше 0,5%. Чем больше добавочных примесей в песке, тем ниже прозрачность готового изделия для изготовленного из него стекла для окон, для лабораторий, электротехнической сферы. Учитывая сферу использования стекольной продукции, вопросу степени очистки сырья необходимо уделять должное внимание.

Марки кварцевого песка в зависимости от химсостава:

ООВС — особо ответственные с высоким уровнем светопрозрачности;
ОВС – ответственные с высоким уровнем светопрозрачности;
ВС – высокий уровень светопрозрачности;
С – светопрозрачные изделия;
Б – бесцветные изделия;
ПБ – полубелые изделия;
ПС – с пониженным уровнем светопрозрачности;
Т – изделия темно-зеленого цвета.

Кварцевый песок и покрытия спортивных объектов

Во время установки спортплощадок и укладки покрытия по типу искусственной травы, часто применяют засыпку из кварцевого песка вместе с гранулятом на основе резины, либо только песком. Футбольные поля засыпают первым составом, поскольку он снижает риск травматизации спортсменов. Кроме того, такие покрытия создают на теннисных кортах, детских игровых и школьных площадках. На площадках мультифункционального назначения кварцевый песок засыпают между травой.

Песок из кварца, благодаря своим дренажным способностям, во время дождя будет поглощать влагу, и на футбольном поле, к примеру, не будут образовываться лужи.

Кварцевый песок и укладка дорожного покрытия

Кварцевый песок, как известно, бывает разноцветным, именно потому он лучшим образом подходит для обозначения участков особой опасности либо зон повышенного внимания. Цветным кварцевым песком обозначают дорожные пешеходы, места для остановки городского транспорта, подъезды к детским образовательным учреждениям и объектам промышленного назначения. Повышенная шероховатость повышает адгезию колес и дорожного покрытия, уменьшая тем самым рыск заноса.

Источник

Кварцевый песок: назначение

Кварц – это наиболее распространенный минерал, встречающийся в земной коре. Песок, получаемый в результате его естественного или искусственного дробления, называют кварцевым.

Содержание статьи:

Виды кварцевого песка

Различают кварцевые пески естественного и искусственного происхождения. Песок естественного происхождения добывают из карьеров механическим способом. Искусственного – путем дробления кварцевых пород на фракции разных размеров.

По форме крупинок, кварцевый песок разделяют на окатанный и дробленный. Окатанный имеет округлый вид, дробленный – отличается неровной , колотой формой.

От того, в какой области применяется кварцевый песок, его классифицируют на песок стекольной марки, формовочный и фракционный.

Отличительные особенности

Особенности производства и технические показатели кварцевого песка делают его достаточно ценным сырьем для промышленности. В качестве наполнителя для строительных смесей его не используют, не выравнивают им поверхность земли в строительстве, не засыпают в траншеи. Это будет невыгодно с экономической точки зрения. Стоимость кварцевого песка намного превышает цену обычного строительного песка.

Если сравнить кварцевый песок со строительным, то он будет выгодно отличаться своей мономинеральностью (однородностью) состава. Межзерновая пористость обеспечивает его наибольшую, по сравнению с другими материалами грязеемкость, а незначительный износ песчинок делает кварцевый песок достаточно ценным в качестве фильтрующего материала.

Добыча и производство кварцевого песка

Кварцевый песок получают путем разработки его месторождений, или дроблением горных пород, содержащих кварц.

Добыча естественного кварцевого песка

Добыча кварцевого песка в местах его естественного залегания, происходит различными способами.

Открытый способ

Применяется при карьерном, механическом методе добычи. При этом используется следующая строительная техника и оборудование: экскаваторы, самосвалы, бульдозеры, скреперы, подвесные канатные дороги. По технологии добычи кварцевого песка открытым способом вначале происходит удаление верхних, скрывающих месторождение, слоев грунта. Затем прокладываются траншеи для подъезда транспортной техники.

Закрытый способ

Используется при разработке подводных месторождений кварцевого песка, в руслах рек и водоемов. При закрытом способе применяется гидромеханический метод добычи. В этом случае используются плавучие установки и земснаряды. На закрепленных плавучих платформах устанавливают мощный земляной насос.

Разрыхленная при помощи механического разрыхлителя порода засасывается насосом в систему труб и выливается в отвалы, откуда попавшая вместе с песком вода, стекает обратно в реку. В дальнейшем, подсохший песок насыпается при помощи экскаваторов в кузова самосвалов и вывозится на место его дальнейшей переработки.

Кварцевый песок, полученный при разработке открытым и закрытым способом, содержит большое количество посторонних примесей, поэтому подвергается дополнительной обработке. Его промывают и освобождают от всевозможных загрязняющих веществ, затем просушивают до необходимого уровня влажности.

Особенность естественного кварцевого песка в округлой форме его песчинок, что послужило получению им названия – окатанный. Такой песок часто используют для детских площадок и различных спортивных манежей, так как он менее травмоопасен и отвечает санитарным нормам, предъявляемым к подобным сооружениям.

Производство искусственного кварцевого песка

Искусственный кварцевый песок получают из содержащих кварц горных пород, путем их дробления в специальных камнедробильных машинах. Процесс обработки включает в себя также промывание и дальнейшую просушку.

При дроблении кварца, его частицы получают неровную форму и имеют различные размеры. Чтобы получить дробленый песок, однородный по составу, производят его просеивание и распределение по фракциям.

Различают следующие фракции в зависимости от величины его песчинок:

пылевидный – с размером частиц менее 0,1 мм;
средней фракции – имеет диаметр от 0,1 до 0,4 мм;
крупный песок – величина песчинок от 0,5 до 1 мм;
кварцевая крошка – самая крупная фракция с размерами песчинок свыше 1 мм.

Искусственный дробленный кварцевый песок обладает более однородный и чистый состав, чем естественный, так как получается путем дробления цельной горной породы. Его не загрязняют посторонние примеси, неизбежные при добыче песка из почвы. Цена такого песка будет намного больше, чем стоимость естественного.

Неотъемлемая особенность дробленного кварцевого песка – его пористая структура, которая обусловлена технологией его производства. Такая особенность придает искусственному кварцевому песку способность собирать на свою поверхность большое количество грязи, что широко используется при производстве промышленных и бытовых фильтров.

Характеристики и свойства

Крупинки кварцевого песка могут иметь диаметр от 0,05 мм до 3 мм. В зависимости от содержащихся в их составе примесей, песок может быть различного цвета. Так, например, высокое содержание железа придает ему бурую окраску. Из кварца, имеющего в своем составе титан, получают розовый песок. Чистый, не имеющий примесей кварц, бесцветен, или же может иметь молочный оттенок. Песок, полученный из такой породы, чистого белого цвета.

Плотность кварцевого песка не менее 1400 г/см3
Использование по радиоактивности – 1 класс
Твердость по Моосу – 7
Дробимость – 0,3
Истираемость – 0,1

Химические и физические свойства

Кварц имеет кристаллическую структуру. Такое строение придает этому минералу и песку, получаемому из него, исключительную прочность и устойчивость к воздействию кислот и щелочей. Кварцевый песок является очень твердым и тугоплавким материалом, его химический состав обуславливает его пожаробезопасность и повышенную огнеупорность. Песок, получаемый из кварца, обладает инертностью по отношению к большинству химическим веществам и имеет свойства диэлектрика.

Требования, предъявляемые к промышленному кварцевому песку

По химическому составу, промышленный кварцевый песок должен иметь не менее 95 % доли содержания оксида кремния. Соотношение глинистых примесей не должно превышать 1 %. Наличие оксида железа – не более 1%. Содержание в просушенном песке влаги не должно быть больше 10%.

Особые требования предъявляются к песку стекольной марки. В зависимости от его химического состава производится разделение по маркам, имеющим следующие буквенные обозначения:

ООВС – особо ответственная высокой светопрозрачности;
ОВС – ответственная высокой светопрозрачности;
ВС – высокой светопрозрачности;
С – светопрозрачная;
Б – бесцветная;
ПБ – полубелая;
ПС – пониженной светопрозрачности;
Т – темно- зеленое стекло.

Кварцевый песок для силикатной промышленности имеет разделение по классам:

класс А – содержание оксида кремния более 70%;
класс Б – не меньше 60%;
класс С – не меньше 50%.

Области применения кварцевого песка

Высокие физико-химические свойства кварцевого песка находят свое применение в самых разнообразных промышленных областях. При этом его использование в конкретной отрасли напрямую зависит от вида песка и его физических показателей.

Песок стекольной марки

Используется в стекольной промышленности, для производства стекловолокна, стеклянной тары, изоляционных материалов, фарфоровых и керамических изделий. Такой песок имеет фракцию от 0,1 до 0,4 мм.

Содержание оксида железа в исходном сырье влияет на сортовую принадлежность получаемого в результате стекла. Для очистки песка от железосодержащих примесей применяется его магнитное обогащение. При этом сырье подвергается магнитной сепарации сухим или мокрым методом.

Формовочный песок

Применяется в металлургии при изготовлении форм для литья. Для литейного производства используются однородные по размеру частиц фракции. Коэффициент однородности формовочных песков должен иметь показатели от 72 до 80 %. Изделия, получаемые из такого рода песка, отличаются повышенной огнеупорностью и прочностью.

Песок фракционный

Находит свое применение в самых разнообразных областях промышленности. Фракции с диаметром частиц менее 0,1 мм ( пылевидная) используется в качестве наполнителя для высококачественных строительных смесей. Например, пылевидный кварц входит в состав наливных полов на эпоксидной или полиуретановой основе, декоративных штукатурок и в качестве тонирующего пигмента в отделочных материалах.

Кварцевый песок с размером песчинок от 0,2 до 0,8 мм применяется для абразивной обработки металлических, стеклянных и каменных поверхностей с применением пескоструйных машин. Металлические изделия при этом избавляются от посторонних загрязнений, ржавчины и окалины. Таким образом, можно удалить старую краску и подготовить изделие для повторной покраски. Стеклянные и каменные поверхности при помощи кварцевого песка шлифуются до необходимой степени гладкости.

Крупные фракции кварцевого песка (кварцевая крошка) используется в ландшафтном дизайне для устройства насыпных дорожек и тропинок.
В быту крупный кварцевый песок применяется для оформления декоративных элементов интерьера.

Фильтры для промышленной и бытовой очистки воды содержат смешанные фракции кварцевого песка, но не ниже средней. Такая разнородность обеспечивает лучшие сорбционные свойства наполнителя. Кварцевый песок используется также при очистке нефтепродуктов от посторонних примесей.

В качестве грунта для аквариумов и в детском творчестве большое распространение получил окрашенный кварцевый песок. Принцип окраски заключается в нанесении на поверхность кварцевых зерен краски на эпоксидной или полиуретановой основе. Такой песок устойчив к физическим и химическим воздействиям, не истирается и не выгорает.

Цветной кварцевый песок применяется при производстве мозаичной штукатурки и других отделочных материалов, придании строительным смесям желаемой окраски и для дорожной разметки асфальтового покрытия.

В пищевой промышленности кварцевый песок используется при приготовлении заварного кофе.

В строительной отрасли кварцевый песок применяют для производства силикатных кирпичей и огнеупорных бетонов.

Используется кварцевый песок в дорожных работах, в качестве противоскользящего элемента дорожного покрытия.

В животноводстве крупные фракции кварцевого песка добавляются в корма для облегчения механического перетирания зернового корма в зобе птицы.

Диэлектрические свойства кварцевого песка используются в производстве элементов электрических предохранителей.

Применение кварцевого песка для фильтрации воды в бассейне

В настоящее время широкое распространение получили бассейны с системой очистки воды, использующей в качестве фильтрационного материала кварцевый песок.

Принцип действия фильтров с кварцевым песком

Фильтр для бассейна состоит из насоса и фильтрационного устройства, имеющего вид округлой емкости с объемом, позволяющим вместить в себя до 50 кг кварцевого песка. При помощи насоса вода подается в верхнюю часть фильтрационного устройства. Пройдя сквозь слой песка, вода очищается и сквозь выходное отверстие в нижней части фильтра выливается обратно в бассейн.

Какой песок пригоден для фильтра

В качестве наполнителя для фильтра используется дробленый кварцевый песок с фракцией частиц от 0,1 до 1 мм. При этом чистота воды напрямую зависит от величины песчинок. Чем мельче фракция, тем более мелкие частицы грязи она может задержать и тем лучше будет процесс очистки.

На чистоту воды также будет влиять величина емкости для фильтра. Чем больше объем, тем больше кварцевого песка он вместит, и тем чище будет вода. Хороший фильтр способен улавливать частицы грязи, размером в 20-25 микрон.

Преимущества кварцевого песка в качестве фильтра для бассейна

Замена кварцевого песка происходит не чаще 1-2 раз в год, в зависимости от степени нагрузки. По сравнению с картриджным способом очистки, фильтр на кварцевом песке намного удобнее и экономичнее, так как не требует частой смены фильтрующего элемента.

Уход за фильтром, содержащим кварцевый песок, не потребует специальных знаний и не займет много времени.

Применение кварцевого песка в пескоструйных работах

Одна из основных областей применения кварцевого песка – использование его в качестве абразивного материала для механической очистки или шлифовки различного вида поверхностей и материалов при помощи пескоструйных машин.

Основной принцип действия пескоструйной машины

Принцип действия пескоструйных машин заключается в подаче на очищаемую или шлифуемую поверхность струи воздуха, содержащую частицы абразива. Удары песчинок сбивают выступающую за поверхность материала грязь и производят ее шлифовку до необходимого состояния.

Очень часто в качестве кинетической силы используется струя воды. Такая пескоструйная обработка применяется при необходимости получения обезжиренной поверхности, с минимальным содержанием пыли.

Какие поверхности можно подвергать пескоструйной обработке?

Для пескоструйной обработки кварцевым песком подходят металлические поверхности, каменные и стеклянные.

С металлических удаляется ржавчина, старая краска и другие виды загрязнений. Строительные поверхности из камня, кирпича, бетона и железобетона очищаются при помощи пескоструйных машин перед проведением заключительных строительных работ.

Полировка стеклянных поверхностей производится самыми мелкими фракциями кварцевого песка до необходимого состояния.

Какой песок подходит для пескоструйных работ?

Для пескоструйных машин используется песок самых разных фракций. Диаметр абразива зависит от вида пескоструйных работ и обрабатываемой поверхности.

Для грубой очистки старых и глубоких загрязнений и ржавчины берется песок крупной фракции, диаметр его может достигать до 5 мм. Средняя и мелкая фракции применяются на заключительном этапе очистки и шлифовки.

Требования, предъявляемые к кварцевому песку

Существуют общепринятые требования, предъявляемые к качеству кварцевого песка для пескоструя. Так, например, влажность песка при сухом способе очистки не должна превышать 0,1 %. Увеличение общего объема влаги приведет к прилипанию песчинок к стенке сопла и снизит скорость их вылета, и, соответственно, силу удара.

Удельная плотность определяется массой и скоростью вылета кварцевой частицы. При этом увеличение массы ведет к большей скорости и мощности удара песчинки об обрабатываемую поверхность.

Еще один важный показатель – ударная вязкость абразивного материала. Зависит от состава кварцевого песка и наличия в нем посторонних примесей. От величины ударной вязкости зависит прочность частиц, подаваемых на очищаемую поверхность и качество выполненных работ.

Источник