Кварц құмы (37 сурет): бұл не және ол неден тұрады? Химиялық формуласы, тығыздығы және балқу температурасы. ГОСТ және фракциялар, қолдану аймағы

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-18 12:17

Құрылыс жұмыстарына арналған көптеген материалдар құрамында өнімдердің беріктігі мен сенімділігін қамтамасыз ететін белгілі бір қасиеттері бар табиғи компоненттерден тұрады. Бұл компоненттер құрамында минералды - кварц құмы бар, ол карьерлерде.

Бұл қалыптаушы элемент шыны өнеркәсібінде, құмды әк кірпішін өндіру үшін қолданылады, бетонның кейбір сорттарына жатады және суды тазарту үшін қолданылады . Ұсақталған кварц - бұл тау жынысы, және қазіргі кезде өнеркәсіптік өндіріс процестерінің көпшілігін оны қолданусыз елестету мүмкін емес.

Бұл не?

Біздің планетамыздың бетінде жиі кездесетін тау жынысы - кварц - ғалымдар бүкіл жер қыртысының 60% дейін кварц құмының фракцияларын қамтитынын анықтады. Бұл тау жынысы магмалық, ал оның негізгі компоненті - кремний диоксиді, біз оны кварц деп атадық. Химиялық формула SiO2 -ге ұқсайды және Si (кремний) мен оттегі оксидінен тұрады . Бұл негізгі компоненттерден басқа композиция құрамында темірдің немесе басқа металдардың оксидтері, саз қоспасы болуы мүмкін. Табиғи табиғи тау құмының құрамында 92-95% таза кварц бар; ол адсорбциялық қабілеті жоғары және механикалық кернеуге төзімді болғандықтан құрылыс пен өнеркәсіпте қолданылады. Кварц жабысқақтықты жоғарылату және температураға төзімділікті арттыру үшін әр түрлі мақсаттағы композицияларға қосылады.

Кремний диоксиді - бұл гранит жыныстарын ұнтақтау арқылы алынатын өнім . Құмды табиғатта түзуге болады, немесе оны ірі фракцияларды қолдан өңдеу арқылы алады.

Қалай алынғанына қарамастан, қолданар алдында оны мөлшеріне қарай фракцияларға бөліп, тазартуға жатқызу керек.

Кварц құмының ең жақсы фракциясы 0,05 мм . Сырттай композиция ұсақ дисперсті шаңға ұқсайды. Ең үлкені құм болып саналады, оның фракциясының көлемі 3 мм жетеді. Ең жоғары бағаланатын материалдың мөлдір немесе ақшыл түсі бар, бұл оның кремний құрамының жоғары болуын көрсетеді. Егер құмда қосымша қоспалар болса, ол түс бояғыштарын өзгертеді.

Сыртқы көріністе құм түйіршіктері дөңгелек немесе текше тәрізді болуы мүмкін, бұрышы біркелкі емес, олар гранит жынысын жасанды ұсақтау арқылы алынады, бірақ мұндай ұсақталған чиптердің тиімділігі төмен және өндірістік және құрылыс қажеттіліктеріне сәйкес келмейді. Кварц құмына арналған нормативтер бар, олардың құрамында 10% су болуы керек, ал қоспалар 1% аспауы керек . Мұндай композиция жоғары сапалы болып саналады, бірақ ол барлық жерде қажет емес.

Мысалы, силикат кірпішін өндіру үшін кремний диоксиді құрамында 50-70% диапазонында таза кремний болуы мүмкін - бәрі осы шикізат қолданылатын технология мен өндірістің ерекшелігіне байланысты.

Сипаттамасы

Минералды құм белгілі бір қасиеттер жиынтығына ие, соның арқасында оны бірегей табиғи материалдар ретінде жіктеуге болады:

• басқа элементтермен әрекеттеспейтін химиялық инертті зат;
• материалдың тығыздығы жоғары өнімділікке ие, оның көлемдік параметрі - кемінде 1500 кг / м³, ал шынайы тығыздығы - кемінде 2700 кг / м³ - бұл мәндер цемент қоспасының көлемін есептеуде маңызды рөл атқарады. қажетті компоненттерді біріктіру арқылы алынады;
• тозуға төзімділік қасиеттері мен беріктігі бар;
• фондық сәуле шығармайды;
• адсорбцияның жоғары дәрежесі бар;
• оңай боялған;
• материалдың жылу өткізгіштігі 0,32 Вт / (м? ° С), бұл көрсеткішке құм түйіршіктерінің мөлшері мен олардың пішіні әсер етеді - құм түйіршіктері бір -бірімен тығыз байланысқан сайын индикатор соғұрлым жоғары болады. жылу өткізгіштік деңгейі;
• балқу температурасы кемінде 1050-1700 ° C;
• меншікті салмақ фракциялардың мөлшеріне, сондай -ақ бұл көрсеткіштің өлшенетін күйіне байланысты - борпылдақ құм үшін ол 1600 кг / м³, ал тығыздалған құм үшін 1700 кг / м³ болуы мүмкін.

Кварц құмының сапалық көрсеткіштері мен қасиеттерін реттейтін негізгі стандарт-ГОСТ 22551-77.

Кварц құмының қарапайым құмнан қандай айырмашылығы бар?

Кәдімгі өзен құмы дәстүрлі түрде өзендерден жуылады, ал фракция мөлшері мен түсі шығарылатын жерге байланысты. Көбінесе өзен құмының орташа фракциясы бар және табиғи тазартудың жоғары дәрежесі бар, сонымен қатар оның құрамында саз жоқ . Табиғи кварц құмына келетін болсақ, бұл гранит жыныстарын ұсақтау арқылы алынған өнім, және өзен аналогтарынан айырмашылығы, кварц диоксиді біртектілік қасиетіне ие және минералдың бір түрінен тұрады. Сыртқы түрі бойынша табиғи кварц құмы біртекті, қоспасыз және жағымды ақ түске ие. Оның құм түйіршіктері төртбұрышты пішінде біркелкі емес немесе өткір бұрышты жиектері біркелкі емес, ал өзен құмында әр құм түйіршіктері дөңгеленген пішінді болады, ал қоспаны зерттегенде төменгі балшық компоненттердің қоспасын көруге болады.

Кварц құмының аналогқа қарағанда кірді сіңіру қабілеті жоғары, сонымен қатар кварц диоксиді дәндерінің беріктігі басқа ұсақ фракциялы аналогтарға қарағанда әлдеқайда жоғары. Оның беріктігі мен тозуға төзімділігі арқасында кварц құмы жоғары бағаланады және әр түрлі өндіріс орындары үшін қажетті шикізат болып табылады . Сондықтан кварцтың құны тек қана құрылыс мақсатында қолданылатын қоспалар, беттерді тегістеу, траншеяларды толтыру үшін қолданылатын өзен құмының бағасынан едәуір асып түседі.

Жіктеу

Кварц құмының түрлері оның мақсатын анықтайды. Құм түйіршіктерінің пішініне және олардың мөлшеріне байланысты гранит құмынан әр түрлі тұрмыстық немесе өнеркәсіптік бұйымдар дайындалады. Бұдан басқа, Материалды жіктеу бірнеше белгілер бойынша бөлінеді.

Орналасуы бойынша

Таза кварц минералы тек Ресейде ғана емес, басқа елдерде де бар табиғи кен орындарында өндіріледі. Құмның ұсақ түйіршіктерінің фракциялары гранитті жыныстардың ірі кесектерінің табиғи ыдырауы нәтижесінде алынады. Біздің елде мұндай кен орындары Оралда, Калуга облысында, Волгоград пен Брянск кен орындарында, тіпті Мәскеу облысында да бар. Сонымен қатар, кварц құмы Жайық өзендерінің жайылмаларында және теңіз түбінде кездеседі.

Алынған жеріне қарай минералды материалдар келесі түрлерге бөлінеді:

• тау - кен орны тауларда орналасқан, құм түйіршіктерінің жиектері өткір және кедір-бұдырлы;
• өзен - ең таза, құрамында қоспасы жоқ;
• теңіздік - композиция сазды және балшықтан тазартатын компоненттердің қоспаларын қамтуы мүмкін;
• сай - құм түйіршіктерінің өткір бұрыштық шеттерінде кедір-бұдырлық болады, ал құмның жалпы массасында шөгінді компоненттер бар;
• топырақ - топырақ пен саз құрылымдарының қабатының астында жатыр, беті кедір -бұдырлы.

Ең бағалы және қымбат - бұл кварц құмының өзен түрі, өйткені ол қосымша тазарту шараларын қажет етпейді.

Тау -кен әдісімен

Кварц құмы әр түрлі әдістермен өндіріледі, кен өндіруден басқа, байыту да бар. Кварцпен байытылған құм саз қоспалардан мұқият тазаланады және қиыршық тас элементтері қосылады. Мұндай материалдың үлесі 3 мм жетеді. Табиғи ортада кварц әр түрлі жолмен алынады және шығу тегіне байланысты 2 түрге бөлінеді.

Бастапқы - граниттің табиғи бұзылуы нәтижесінде түзіледі және топырақ немесе саз қабатының астында орналасады. Мұндай ыдыраған материал процесте судың, оттегінің және ультракүлгін сәулелердің қатысуынсыз ұзақ уақыт бір орында қалады. Құмды карьер әдісімен алады, содан кейін материалды әрі қарай өңдеу үшін көлік жолдары арқылы тасымалданады, онда сазды шөгінділер суда еру арқылы жойылады, содан кейін ылғал. Құрғақ құмды фракцияларға бөліп, буып -түйеді.

Екінші - құм гранит жынысына судың әсер етуі нәтижесінде пайда болады. Ағындар гранитті бұзады және оның ұсақ бөлшектерін өзен түбіне береді, мұндай құмды дөңгелек деп атайды. Ол өзен түбінен арнайы дренажды сорғы көмегімен көтеріледі, содан кейін құмды жағалау машиналармен әрі қарай өңдеуге тасымалданады.

Барлық кварц құмы табиғи және жасанды болып бөлінеді. Табиғи құм судың әсерінен дөңгелек бөлшектерге ие, ал жасанды құмды жарылыспен ұсақтау арқылы алады, содан кейін өткір ұсақ бөлшектер өлшемді фракцияларға бөлінеді.

Ұнтақталған кварц ұнтақтау жұмыстарын құммен тазарту үшін қолданылады.

Дәннің мөлшері мен пішіні бойынша

Құмның фракциясының мөлшеріне қарай ол әр түрге бөлінеді:

• шаңды - мөлшері 0,1 мм -ден аспайтын ең жақсы құм;
• кішкентай - құм түйіршіктерінің мөлшері 0,1 ден 0,25 мм дейін;
• орташа - құм бөлшектерінің мөлшері 0,25 -тен 0,5 мм -ге дейін өзгереді;
• үлкен - бөлшектер 1 -ден 2 -ден 3 мм -ге дейін жетеді.

Фракцияның мөлшеріне қарамастан, кварц құмы керемет сіңіргіштікке ие, бұл оны суды сүзуді ұйымдастыру үшін қолдануға мүмкіндік береді және оны ерітінді қоспаларына қосады.

Түсі бойынша

Табиғи гранитті кварц - мөлдір немесе таза ақ. Қоспалар болған кезде кварц құмы сарыдан қоңырға дейінгі реңктерде боялуы мүмкін. Кварц көлемді материалды көбінесе боялған көрініс ретінде қарастыруға болады - бұл сәндік нұсқа, ол дизайнерлік мақсаттарда қолданылады. Түсті кварц қалаған түске боялады: қара, көк, ақшыл көк, қызыл, ашық сары және т.б.

Өндірістің ерекшеліктері

Табиғи кварц құмын табиғи жерде алуға болады. Көбінесе құрылыс материалы ең жақын кен орнында жатқан құмнан жасалады, бұл материалдың құнын айтарлықтай төмендетеді. Егер белгілі бір қасиеттері бар құм қажет болса, онда оны алыс аймақтардан алу қажет болуы мүмкін, сондықтан мұндай материалдың бағасы сәл жоғары болады . Құм 1 тонналық үлкен пакеттерге немесе 50 кг қаптарға салынған.

Егер кішігірім саяжай салу үшін құм қажет болса, онда қарапайым өзен құмымен жүруге әбден болады, ал силикат кірпіштен немесе шыныдан жасалған бұйымдарды өндіру үшін кварцтың жоғары сапалы минералын қолдану қажет болады, оны ауыстыруға болмайды. белгілі бір тұқымның басқа ұсақ фракциялы аналогтары бойынша.

Маркалар

Құмның химиялық құрамы мен тағайындалуына байланысты материал келесі классификацияға ие:

• С сыныбы - мөлдір шыны дайындауға арналған;
• VS маркасы - мөлдірлігі жоғары шыныға қажет;
• OVS және OVS брендтері - мөлдірлігі жоғары сыни өнімдер үшін қолданылады;
• PS сыныбы - мөлдірлік дәрежесі төмен өнімдер үшін қолданылады;
• В сыныбы - ешқандай түсі жоқ өнімдерге қолданылады;
• PB маркасы - жартылай ақ өнімдерге қажет;
• Т сыныбы - қою жасыл шыны дайындау үшін қажет.

Әр таңбада әріп шифрынан басқа, сонымен қатар санатқа жататын бөлшек нөмірі болады.

Қолдану аясы

Бірегей сипаттамаларға ие кварц құмы адам өмірінде кеңінен қолданылды және келесі салаларда қолданылады:

• әр түрлі декоративті сылақтар, құрғақ қоспалар жасау үшін, сондай-ақ өздігінен тегістейтін еден жасау үшін құрылыста қолданылады;
• металлургия өнеркәсібінде ыстыққа төзімді инъекция үшін;
• сүзгі материалы ретінде бассейн үшін;
• жабын ретінде футбол алаңдары үшін;
• шыны, шыны талшық өндірісінде;
• құрылыс материалдары өндірісінде - силикат кірпіш, брусчатка, отқа төзімді бетон өндірісі үшін;
• агроөнеркәсіптік сферада мал азығына қоспа ретінде;
• электр сақтандырғыштар өндірісінде, өйткені кварц диэлектрлік материал болып табылады;
• ландшафт дизайнында шығармашылық пен сурет салу үшін;
• беріктігі жоғарылаған темірбетон өндірісіне арналған қоспаларды құрастырған кезде.

Кварц құмы қазіргі заманғы жол жамылғыларының бір бөлігі болып табылады, өйткені кремний диоксиді берік және тозуға төзімді, бұл асфальт жолдың үлкен салмақ жүктемесіне және жол үсті қозғалысына қарамастан берік және сенімді болуына мүмкіндік береді. Сөрелердегі ыдыс -аяқтың көп бөлігі кварц құмынан жасалған . Ұсақ түйіршікті кварцтан жасалған минералды қоспа оны фарфорға, қыш ыдыстарға және қарапайым шыныға қосуға мүмкіндік береді, бұл бұл материалдардың беріктігі мен жылтырлығын арттырады. Кварц сонымен қатар техникалық көзілдірік өндірісінде қосылады, сонымен қатар терезе, автомобиль сорттары, оны қолдана отырып, жылу мен химиялық ортаға төзімді зертханалық шыны ыдыстар шығарылады, сонымен қатар өндіріске арналған массаның құрамына қосылады. керамикалық әрлеу плиткалары.

Бірақ бұл бәрі емес. Кварц құмы - бұл оптикалық линзаларды өндіруде қолданылатын ажырамас компонент, бұл бұйымдарды тегіс, мөлдір және қолдануға берік етеді . Кварц құмы жылуды сақтай алатындығына байланысты өндірістік және тұрмыстық қажеттіліктерге қолданылады. Оның қатысуымен электр жылыту құрылғылары жасалады - кварц тез қызатын және қажетті температураны ұзақ уақыт сақтайтын қыздыру спиральды жүйесімен қамтылған.

Гравюра және тегістеу беттері, сондай -ақ тас, металл немесе берік полимерлерді өңдеу, құмды тазалау материалдарында қолданылатын кварц құмынсыз толық болмайды. Процестің мәні мынада: ауа ағынымен араласатын тау бұрышты бөлшектер өңделетін бетке белгілі бір қысыммен беріледі, ол жылтыратылады және мінсіз таза және тегіс болады.

Кварц құмының әр түрлі заттарды сіңіру қабілеті әр түрлі типтегі және мақсаттағы гидротехникалық құрылыстардағы суды сүзу үшін қолданылады . Сонымен қатар, адсорбциялық қасиеттер тамақ өнеркәсібінде, сонымен қатар сүзгі технологиясын өндіруде қолданылады.

Тазартқыш қасиеттерден басқа, кварц суды пайдалы химиялық микрокомпоненттермен қанықтыру қасиетіне ие, сондықтан кварц құмы бар сүзгілер бассейндердегі суды сүзу үшін ғана емес, сонымен қатар аквариумдарда, сондай-ақ гидро тазарту қондырғылары мен тұрмыстық сүзгілерде қолданылады..