Kvartsihiekka (37 Kuvaa): Mikä Se On Ja Mistä Se Koostuu? Kemiallinen Kaava, Tiheys Ja Sulamispiste. GOST Ja Murtoluvut, Käyttöalueet

2024 Kirjoittaja: Beatrice Philips | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-18 12:11

Monet rakennustöihin tarkoitetut materiaalit sisältävät luonnollisia komponentteja, joilla on tiettyjä ominaisuuksia, mikä takaa tuotteiden lujuuden ja luotettavuuden. Näitä komponentteja ovat mineraalikvartsihiekka, joka louhitaan.

Tätä muovauselementtiä käytetään lasiteollisuudessa hiekka-kalkkitiilien valmistukseen, se on osa eräitä betonilajeja ja sitä käytetään veden käsittelyyn . Murskattu kvartsi on kallio, eikä nykyään useimpia teollisia tuotantoprosesseja voida kuvitella ilman sen käyttöä.

Mikä se on?

Planeettamme pinnan yleisin kivi on kvartsia - tutkijat ovat havainneet, että jopa 60% koko maankuorista sisältää kvartsihiekkajakeita. Tämä kivi on magmaattista alkuperää, ja sen pääkomponentti on piidioksidi, jota kutsuimme kvartsiksi. Kemiallinen kaava näyttää SiO2: lta ja koostuu Si: stä (pii) ja happioksidista . Näiden pääkomponenttien lisäksi koostumus voi lisäksi sisältää raudan tai muiden metallien oksideja, saven epäpuhtautta. Luonnollinen luonnonvuorihiekka sisältää vähintään 92-95% puhdasta kvartsia; sitä käytetään rakentamisessa ja teollisuudessa suuren adsorptiokyvyn ja mekaanisen rasituksen kestävyyden vuoksi. Kvartsia lisätään koostumuksiin eri tarkoituksiin tarttuvuuden lisäämiseksi ja lämpötilan kestävyyden lisäämiseksi.

Piidioksidi on tuote, joka saadaan jauhamalla graniittikiviä . Hiekkaa voidaan muodostaa luonnossa luonnossa tai se saadaan käsittelemällä suurempia fraktioita keinotekoisesti.

Riippumatta siitä, miten se saadaan, se on ennen käyttöä jaettava fraktioihin koon mukaan ja puhdistettava.

Kvartsihiekan hienoin fraktio on 0,05 mm . Ulkoisesti koostumus muistuttaa hienojakoista pölyä. Suurinta pidetään hiekana, jonka murto -osan koko on 3 mm. Arvostetuimmassa materiaalissa on läpikuultava tai vaalea väri, mikä osoittaa sen korkean piipitoisuuden. Jos hiekassa on muita epäpuhtauksia, se muuttaa sen värivalikoimaa.

Ulkonäöltään hiekanjyvät voivat olla pyöreitä tai kuutiomaisia, karkeat epätasaiset kulmat, jotka saadaan murskaamalla graniittikiviä keinotekoisesti, mutta tällaiset murskatut sirut ovat alhaisen hyötysuhteen eivätkä sovellu teollisuuden ja rakentamisen tarpeisiin. Kvartsihiekalle on olemassa standardeja, joiden tulee sisältää enintään 10% vettä ja epäpuhtauksia enintään 1% . Tällaista koostumusta pidetään korkealaatuisimpana, mutta sitä ei vaadita kaikkialla.

Esimerkiksi silikaattitiilien valmistuksessa piidioksidikoostumus voi sisältää puhdasta piitä 50-70% - kaikki riippuu tekniikasta ja tuotannon erityispiirteistä, joissa tätä raaka -ainetta käytetään.

Ominaisuudet

Mineraalihiekalla on tietty joukko ominaisuuksia, joiden ansiosta se voidaan luokitella ainutlaatuisiksi luonnonmateriaaleiksi:

• kemiallisesti inertti aine, joka ei reagoi muiden alkuaineiden kanssa;
• materiaalin tiheys on erittäin suorituskykyinen, sen massaparametri on vähintään 1500 kg / m³ ja todellinen tiheys on vähintään 2700 kg / m³ - näillä arvoilla on tärkeä rooli sementtiseoksen tilavuuden laskemisessa. saadaan yhdistämällä tarvittavat komponentit;
• on kulutusta kestäviä ja kestäviä ominaisuuksia;
• ei säteile taustasäteilyä;
• on korkea adsorptioaste;
• helposti värjätty;
• materiaalin lämmönjohtavuus on 0,32 W / (m? ° C), tähän indikaattoriin vaikuttavat hiekkajyvien koko ja niiden muoto - mitä tiheämmät hiekanjyvät ovat kosketuksissa toisiinsa, sitä korkeampi indikaattori lämmönjohtavuuden tasosta;
• sulamispiste on vähintään 1050-1700 ° C;
• ominaispaino riippuu fraktioiden koosta sekä tilasta, jossa tämä indikaattori mitataan - löysällä hiekalla se voi olla 1600 kg / m³ ja tiivistetyllä hiekalla se voi olla 1700 kg / m³.

Tärkein standardi, joka säätelee kvartsihiekan laatuindikaattoreita ja ominaisuuksia, on GOST 22551-77.

Miten kvartsihiekka eroaa tavallisesta hiekasta?

Tavallinen jokihiekka pestään perinteisesti joista, ja jakeen koko sekä väri riippuvat louhintapaikasta. Useimmiten jokihiekalla on keskimääräinen fraktio ja korkea luonnollinen puhdistusaste; lisäksi se ei sisällä savea . Mitä tulee luonnon kvartsihiekkaan, se on tuote, joka saadaan murskaamalla graniittikiviä, ja toisin kuin jokianalogit, kvartsidioksidilla on homogeenisuus ja se koostuu yhdestä mineraalityypistä. Luonnollinen kvartsihiekka näyttää ulkonäöltään homogeeniselta, ilman epäpuhtauksia ja miellyttävän valkoisen värin. Sen hiekkajyvät ovat epäsäännöllisiä neliönmuotoisia tai epätasaisia teräviä kulmia reunoja, kun taas jokihiekassa jokainen hiekkajyrä on pyöristetty, ja seosta tarkasteltaessa näkyy sekoitus pohjan mutaisia komponentteja.

Kvartsihiekalla on suurempi kyky imeä likaa kuin jokianalogilla, ja lisäksi kvartsidioksidijyvien lujuus on paljon korkeampi kuin muiden, muusta alkuperästä peräisin olevien hienofraktioiden analogien. Vahvuutensa ja kulutuskestävyytensä ansiosta kvartsihiekka on erittäin arvostettu ja välttämätön raaka -aine eri tuotantoalueille . Siksi kvartsin hinta ylittää merkittävästi joen hiekan hinnan, jota käytetään vain rakennustarkoituksiin - seosten täyttämiseen, pintojen tasoittamiseen, kaivantojen täyttämiseen.

Luokittelu

Kvartsihiekan tyypit määräävät sen tarkoituksen. Hiekkajyvien muodosta ja koosta riippuen graniittihiekasta valmistetaan erilaisia kotitalous- tai teollisuustuotteita. Sitä paitsi, materiaaliluokitus on jaettu useiden ominaisuuksien mukaan.

Sijainnin mukaan

Puhdasta kvartsimineraalia louhitaan luonnollisilla kerrostumilla, joita on saatavana paitsi Venäjällä myös muissa maissa. Pienten hiekkajyvien jakeet saadaan suurten graniittikivikappaleiden luonnollisesta hajoamisesta. Maassamme tällaisia talletuksia on Uralissa, Kalugan alueella, Volgogradin ja Bryanskin talletuksissa ja jopa Moskovan alueella. Lisäksi kvartsihiekkaa löytyy Uralin jokien tulvista ja merenpohjasta.

Kaivospaikasta riippuen mineraalimateriaali on jaettu tyyppeihin:

• vuori - laskeuma sijaitsee vuoristossa, hiekkajyvillä on terävät kulmat ja karheus;
• joki - puhtain, ei sisällä epäpuhtauksia;
• merenkulku - koostumus voi sisältää saven epäpuhtauksia ja lieviä epäpuhtauskomponentteja;
• rotko - hiekkajyvien teräväkulmaiset reunat ovat karheita ja hiekan kokonaismassa sisältää lietteen komponentteja;
• maaperä - sijaitsee maaperän ja savirakenteiden alla, on karkea pinta.

Arvokkain ja kallein on jokityyppinen kvartsihiekka, koska se ei tarvitse lisäpuhdistustoimenpiteitä.

Kaivosmenetelmällä

Kvartsihiekkaa louhitaan eri menetelmillä, louhinnan lisäksi on myös rikastusta. Kvartsilla rikastettu hiekka puhdistetaan perusteellisesti savi -epäpuhtauksista ja lisätään soraa. Tällaisen materiaalin osuus saavuttaa 3 mm. Kvartsi luonnollisessa ympäristössä saadaan eri tavoilla ja alkuperästä riippuen se on jaettu kahteen tyyppiin.

Ensisijainen - muodostuu graniitin luonnollisen tuhoutumisen seurauksena ja sijaitsee maaperän tai savikerroksen alla. Tällainen hajonnut materiaali pysyy yhdessä paikassa pitkään ilman veden, hapen ja ultraviolettisäteiden osallistumista prosessiin. Hiekka uutetaan louhosmenetelmällä, minkä jälkeen materiaali kuljetetaan kuljetusreittejä jatkokäsittelyä varten, jossa savikerrostumat poistetaan liuottamalla veteen ja sitten kosteus. Kuiva hiekka jaetaan fraktioihin ja pakataan.

Toissijainen - hiekkaa muodostuu veden vaikutuksesta graniittikiviin. Virta syövyttää graniittia ja siirtää sen pienet hiukkaset jokien pohjaan, tällaista hiekkaa kutsutaan pyöristetyksi. Se nostetaan joen pohjasta käyttämällä erityistä ruoppauspumppua, jonka jälkeen hiekkatiekki kuljetetaan koneilla jatkokäsittelyä varten.

Kaikki kvartsihiekka on jaettu luonnolliseen ja keinotekoiseen. Luonnollisessa hiekassa veden vaikutuksesta on pyöristetyt hiukkaset, ja keinotekoista hiekkaa saadaan murskaamalla kivi räjähdyksellä, minkä jälkeen terävät pienet palaset jaetaan kokofraktioihin.

Murskattua kvartsia käytetään hiekkapuhallushiontaan.

Viljan koon ja muodon mukaan

Hiekan osuuden koon mukaan se on myös jaettu erilaisiin tyyppeihin:

• pölyinen - hienoin hiekka, jonka koko on alle 0,1 mm;
• pieni - hiekkajyvien koko on 0,1 - 0,25 mm;
• keskiverto - hiekkahiukkasten koko vaihtelee 0,25 - 0,5 mm;
• suuri - hiukkaset ovat 1-2 mm.

Fraktion koosta riippumatta kvartsihiekalla on erinomainen imukyky, mikä mahdollistaa sen käytön vesisuodatuksen järjestämiseen ja lisäämisen laastiseoksiin.

Värin mukaan

Luonnollinen graniittikvartsi - läpinäkyvä tai puhdas valkoinen. Epäpuhtauksien läsnä ollessa kvartsihiekka voidaan värjätä keltaisesta ruskeaan. Kvartsi -irtotavaraa voidaan usein pitää maalattuna - tämä on koristeellinen vaihtoehto, jota käytetään suunnittelutarkoituksiin. Värillinen kvartsi on värjätty halutulla värillä: musta, sininen, vaaleansininen, punainen, kirkkaan keltainen ja muut.

Tuotannon ominaisuudet

Voit saada puhdasta luonnollista kvartsihiekkaa paikoissa, joissa se esiintyy luonnollisesti. Useimmiten rakennusmateriaali on valmistettu lähimmässä kerrostumassa olevasta hiekasta, mikä vähentää merkittävästi tämän materiaalin kustannuksia. Jos vaaditaan tiettyjä ominaisuuksia sisältävää hiekkaa, on mahdollista, että se on otettava kaukaisilta alueilta, joten tällaisen materiaalin hinta on hieman korkeampi . Hiekka toimitetaan pakattuna suuriin 1 tonnin pusseihin tai 50 kg: n pusseihin.

Jos pienen kesämökin rakentamiseen tarvitaan hiekkaa, tavallisella jokihiekalla on täysin mahdollista selviytyä, kun taas silikaattitiilien tai lasituotteiden valmistus edellyttää korkealaatuisen kvartsimineraalin käyttöä, jota ei voida korvata tietyn rodun muiden hienojakoisten analogien avulla.

Postimerkit

Hiekan kemiallisesta koostumuksesta ja käyttötarkoituksesta riippuen materiaalilla on seuraava luokitus:

• luokka C - tarkoitettu läpinäkyvän lasin valmistukseen;
• VS -brändi - tarvitaan lasille, jolla on suuri läpinäkyvyys;
• OVS- ja OVS -tuotemerkit - käytetään kriittisissä tuotteissa, joissa on suuri läpinäkyvyys;
• luokka PS - käytetään tuotteille, joiden läpinäkyvyys on heikentynyt;
• luokka B - käytetään tuotteissa, joissa ei ole väriä;
• tuotemerkki PB - tarvitaan puolivalkoisiin tuotteisiin;
• luokka T - vaaditaan tummanvihreän lasin valmistukseen.

Jokaisessa merkinnässä on kirjaimen salauksen lisäksi myös murtoluku sekä luokkaan kuuluminen.

Soveltamisala

Ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ansiosta kvartsihiekka on löytänyt laajan sovelluksen ihmisten elämässä ja sitä käytetään seuraavilla aloilla:

• käytetään rakentamisessa erityyppisten koristekipsien, kuivaseosten valmistukseen sekä itsetasaavien lattioiden luomiseen;
• metallikuuriteollisuuden ruiskutuskuumuutta kestäviin muotoihin;
• uima -altaalle suodatinmateriaalina;
• jalkapallokentille peitteenä;
• lasin, lasikuidun tuotannossa;
• rakennusmateriaalien valmistuksessa - silikaattitiilien, päällystyskivien, tulenkestävän betonin valmistukseen;
• maatalouden teollisuudessa eläinten rehun lisäaineena;
• sähköisten sulakkeiden valmistuksessa, koska kvartsi on dielektrinen materiaali;
• luovuuteen ja piirustukseen maisemasuunnittelussa;
• sekoitettaessa seoksia raudoitetun betonin valmistukseen, jolla on suurempi lujuus.

Kvartsihiekka on osa nykyaikaisia tienpintoja, koska piidioksidi on vahvaa ja kulutusta kestävää, minkä ansiosta asfalttitie on kestävä ja luotettava valtavasta kuormituksesta ja suuresta maastoliikenteestä huolimatta. Suurin osa hyllyissä olevista astioista on valmistettu kvartsihiekasta . Hienorakeisen kvartsin mineraalilisäaine mahdollistaa sen lisäämisen posliiniin, keramiikkaan ja tavalliseen lasiin, mikä antaa näille materiaaleille lisää lujuutta ja kiiltoa. Kvartsi lisätään myös teknisten lasien sekä ikkuna- ja autolajien valmistukseen, ja sen avulla valmistetaan lämpöä ja kemiallisia ympäristöjä kestäviä laboratoriolasiesineitä, ja sitä lisätään myös valmistukseen tarkoitetun massan koostumukseen keraamisista viimeistelylaatoista.

Mutta se ei ole kaikki. Kvartsihiekka on kiinteä osa optisten linssien valmistuksessa, mikä tekee näistä tuotteista sileitä, läpinäkyviä ja kestäviä . Koska kvartsihiekka kykenee säilyttämään lämpöä, sitä käytetään teollisuuden ja kotitalouksien tarpeisiin. Hänen osallistumisensa aikana valmistetaan sähkölämmityslaitteita - kvartsi sisältyy hehkulamppukierrejärjestelmään, joka lämpenee nopeasti ja ylläpitää vaaditun lämpötilan pitkään.

Kaiverrus- ja hiontapinnat sekä kiven, metallin tai kestävien polymeerien käsittely eivät ole täydellisiä ilman kvartsihiekan käyttöä, jota käytetään hiekkapuhallusmateriaaleissa. Prosessin ydin on se, että teräväkulmaiset kivihiukkaset, jotka sekoittuvat ilmavirtaan, syötetään tietyn paineen alaisena käsiteltävälle pinnalle, joka on kiillotettu ja tulee täysin puhdas ja sileä.

Kvartsihiekan tunnettua kykyä absorboida erilaisia aineita käytetään veden suodattamiseen eri tyyppisissä ja tarkoituksiin tarkoitetuissa hydraulirakenteissa . Lisäksi adsorboivia ominaisuuksia käytetään elintarviketeollisuudessa sekä suodatintekniikan valmistuksessa.

Puhdistusominaisuuksien lisäksi kvartsilla on kyky kyllästää vesi hyödyllisillä kemiallisilla mikrokomponenteilla, joten kvartsihiekkasuodattimia käytetään veden suodattamiseen uima-altaissa, mutta myös akvaarioissa sekä vesikäsittelylaitoksissa ja kotitalouksien suodattimissa.