Окатанный кварцевый песок (другое название — природный) — это материал, получающийся вследствие расщепления кварцевых пород. Кварц преобразуется после контакта с ветром, водой и прочими явлениями природного характера. Такое название материал получил благодаря тому, что зернышки получаются округлыми и гладкими.
Как добывают кварцевый песок этого вида?
Существует два варианта добычи кварцевого песка: жильную породу взрывают, а затем дробят либо же добывают в карьерах (подробнее читайте здесь). Вторым способом как раз и получают окатанный кварцевый песок. Принцип добычи этого вида материала практически ничем не отличается от получения строительного песка.
Полученный окатанный песок характеризуется округлой формой, меньшей абразивностью по сравнению с сырьем другого вида.
Сразу же после добычи песок подвергают процедуре промывки, после чего его сушат, обогащают нужными элементами (если таковые необходимы), а затем фракционируют (сортируют в зависимости от величины зернышек). Если сырье в последующем будут использовать для очистки воды, то его обязательно прокаливают.
Особенности обработки
Окатанный кварцевый песок в первоначальном виде может включать немалое количество нежелательных примесей: почву, глинистые соединения, мусор природного происхождения и прочие. Чтобы избавиться от этих добавок, практикуют тщательную очистку методом промывки. Важно понимать, что этот способ обработки практикуют только в зависимости от поставленных целей. Если материал в первоначально полученном виде применяют в отраслях, где не предусмотрены особые требования к его чистоте, то очистку не проводят. А, например, применение его для строительных целей допускает ускоренный процесс очистки.
Что подразумевают под процессом обогащения?
Иногда производственный процесс обязательно предполагает стадию обогащения. Эта процедура предполагает изменение химического состава сырья до тех пор, пока он не будет доведен до оптимального. Подбор вида и количества химических компонентов определяют, учитывая сферу будущего применения кварцевого песка.
На этом этапе обычно смесь очищают от тяжелых металлов, примесей железа, окисных пленок, а также освобождают от частичек малой прочности. В итоге получают материал оптимального состава и соотношения составных частей: оксидов тех или иных металлов, глинистых примесей (если их наличие предусмотрено сферой использования) и диоксида кремния. Такой подход к подготовке кварцевого песка методом очистки важен при использовании его в водоподготовке, производстве формовочных смесей, а также стекла (используется стекольный кварцевый песок).
Основные свойства
Окатанный кварцевый песок отличается такими физико-химическими свойствами:
Сфера применения
Главное отличие этого вида песка из кварца — возможность использования в большинстве сфер. Наиболее востребован он для проведения деликатных пескоструйных работ (поскольку имеет минимальную степень абразивности), для производства формовочных смесей, а также для строительства (например, организации спортивных площадок, обустройства разного рода манежей, полей для гольфа).
Окатанный кварцевый песок для гольф-полей
Поскольку такой молотый кварцевый песоксчитается минимально травмоопасным, то его используют для создания детских площадок, а особенно песочниц.
Окатанный песок из кварца, избавленный от глинистых примесей, находит широкое применение в производстве облицовочных составов, создании цементных и полимерных полов.
Кварцевым песком называется разновидность формовочного песка. Это раздробленный кварц, который применяется в разных областях. Его добывают разными способами. В нашей статье можно посмотреть фото кварцевого песка, чтобы далее понимать, о чем собственно идет речь.
Краткое содержимое статьи:
Классификация
Кварцевый песок подразделяется на естественный и искусственный. В первом случае окатанный, натуральный песок появляется в результате воздействия воды и воздуха. Кварцевые зёрна становятся гладкими и круглыми.
Во втором случае дробят жилу из кварца, получая дроблёный песок. Породу взрывают, получая остроугольные элементы, которые подразделяют на фракции. Искусственному песку присуща мономинеральность.
Применение
Месторождения минерала
Где найти кварцевый песок? Этот неорганический минерал часто находится на дне, берегах природных водоёмов, в карьерах. Известны его месторождения в России, Индии, Швейцарии, Бирме, других странах. Образуется в результате распада гранита. В России его добывают в Брянской, Московской, Волгоградской, Калужской областях. Также, под Оренбургом, на Урале. Существуют залежи в руслах рек Самары, Урал.
Особенности добычи
Кварц можно разделить на первичный и вторичный. Первая разновидность образуется непосредственно при распаде гранита, находится под пластом глины, смесей. Это разложенный гранит, который лежит в одном месте долгий срок, не подвергаясь воздействиям воды, солнца, воздуха.
Вторичный кварц это минерал, на который воздействует вода. Потоки воды размывают и переносят его в другие места. Как правило, скопления образуются на дне рек.
Добыча первичного кварца
Его добывают из мест залегания, транспортируют на переработку. Затем глину растворяют, кварц обезвоживают, прокаливают. Материал подразделяют на фракции, фасуют.
Добыча вторичного кварца
Из водоёмов сырьё собирают насосом. Затем смесь переносится в места накопления. На земле образуют карьер, собирают залежи при помощи экскаватора, другой техники.
Кварц дроблёный
Получают в результате взрыва. Затем перерабатывают в молотый кварцевый песок. Применяется для пескоструйных работ. Его рассев является оптимальным, а состав гранулометрический. Это позволяет сделать пескоструйную обработку поверхностей эффективной. Дроблёным кварцем можно очистить металлические, деревянные, пластиковые, стеклянные, бетонные и кирпичные поверхности.
Как подобрать песок
Для каждого вида работ нужно подобрать песок соответствующей толщины. Кварцевый песок может быть мелким, крупнозернистым, средним по величине. Чем более крупной будет фракция, тем более грубой будет обработка.
Материал стоит дороже, чем обычный песок. Его обработка не относится к лёгким и дешёвым. Минерал очень прочен, служит долгий срок.
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.
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:
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:
Кварцевый песок для силикатной промышленности имеет разделение по классам:
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.
Окатанный кварцевый песок для гольф-полей
