Кварцевый песок

Под песком подразумевается мелкообломочная горная порода, состоящая из окатанных или остроугольных зерен разной величины (от 2 до 0,05 мм). По минералогическому составу различают пески кварцевые, полевошпатовые, авгитовые, монацитовые и др., образовавшиеся в результате выветривания соответствующих горных пород. В природе чистые разновидности кварцевого песка встречаются редко. Кварцевые пески очень часто оказываются загрязненными примесями неразложившихся минералов, глины, окислов железа и т. п. Величина зерен песка существенно влияет на скорость и равномерность варки стекла, качество глазурей, поведение керамических материалов в сушке и обжиге и плотность силикатного кирпича при его формовании.

По условиям образования различают: овражный песок с зернами остроугольной формы, нередко загрязненный глинистыми примесями; речной песок - это довольно однородная и достаточно чистая порода, отличающаяся от овражного песка большой окатанностью зерен; морской песок, совершенно отмученный от глинистых примесей, для которого характерны исключительная окатанность зерен и высокая степень тонины; дюнный песок - самый мелкий и легкий, он отлагается под действием ветра на морском побережье.

Второстепенными минералами в кварцевом песке являются слюды, полевые шпаты, окислы железа, карбонаты.

Наибольшее значение в технологии силикатов имеют кварцевые пески, применяемые преимущественно в стекольной, керамической промышленности и в производстве силикатного кирпича. Минералогический состав довольно часто можно определить визуально, гранулометрический состав песка обычно устанавливается ситовым анализом.

В соответствии со сложившейся практикой кондиционным песком для стекольной промышленности по содержанию кремнезема считается песок, содержащий не менее 95-98% SiO₂.

В зависимости от требований, предъявляемых к различным видам изделий, подбирают песок с тем или иным содержанием железа. Так, для производства оптического стекла, а также высших сортов посудного (свинцовый хрусталь) требуются пески с возможно меньшим содержанием соединений железа (в пересчете на Fe₂O₃ не свыше 0,01%).

При выборе песка для листового стекла руководствуются назначением стекла и его толщиной. Для толстого стекла необходим песок, содержащий меньше примесей железа, чем для тонкого; в качестве нормативов обычно принимают следующие цифры: для зеркального - 0,015- 0,020%; для оконного тянутого - 0,03-0,08% и для тары из обесцвеченного стекла - 0,03-0,05%.

Песок, идущий на изготовление силикатного кирпича, должен иметь шероховатую поверхность песчинок и различный по крупности зерен состав (смесь крупного, среднего и мелкого песка). Такая смесь выгодна тем, что все промежутки и пустоты между крупными песчинками заполняются мелким песком, что дает высокую плотность кирпича при низком расходе извести. Содержание глины в песке в среднем не должно превышать 5-6% при условии, что эта глина не является слишком тонко дисперсной, поскольку в таком случае слишком мелкие частицы глины обволакивают поверхность песчинок и не дают возможности SiO₂ песка соединяться с CaO извести. Кирпич же, спрессованный из песка, содержащего такую глину, при обработке в запарочном котле разваливается или имеет низкую прочность при сжатии. Примесь такой глины в песке для силикатного кирпича вредна; песок должен также по возможности быть свободным от органических примесей.

Кварцевый песок для производства изделий тонкой керамики должен содержать не менее 93% SiO₂; не более 0,3% Fe₂O₃+TiO₂; не более 2% CaO; п. п. п. не более 2%; остаток на сите № 4 не более 5%.

Кварцевый песок, используемый в качестве отощителя при производстве изделий грубой керамики, должен быть крупнозернистым, не содержать включений карбонатных пород, гипса, а также крупных зерен гравия и гальки.

Пески применяются также в качестве инертной и корректирующей добавки при производстве портландцемента. Содержание SiO₂ при этом должно быть не менее 90%, п. п. п.- не более 4%, а частиц размером менее 0,05 мм должно быть не больше 5%.

Кварциты Материалы для силикатной промышленности Опока