Применение кварцевого песка в нефтяной промышленности. Все о кварцевом песке

Применение кварцевого песка в нефтяной промышленности. Все о кварцевом песке

Множество материалов, предназначенных для выполнения строительных работ, имеют в своем составе натуральные компоненты, которые обладают определенными свойствами, обеспечивая прочность и надежность изделий. В число таких компонентов входит минерал – кварцевый песок, который добывается карьерным методом.

Этот формовочный элемент применяется в стекольной промышленности, для изготовления силикатных кирпичей, входит в состав некоторых марок бетона, используется для водоочистки. Раздробленный кварц – это горная порода, и сегодня большинство промышленных производственных процессов невозможно себе представить без его применения.

Что это такое?

Наиболее распространенной по поверхности нашей планеты горной породой является кварц – ученые выяснили, что до 60% всей земной коры имеет в своем составе кварцевые песчаные фракции. Данная порода имеет магматическое происхождение, и ее главной составляющей считается диоксид кремния, который мы привыкли называть кварцем. Химическая формула выглядит как SiO2 и состоит из Si (кремния) и оксида кислорода. Помимо этих основных компонентов, состав может дополнительно включать в себя окислы железа или других металлов, примесь глины. Натуральный природный горный песок содержит в составе не менее 92-95% чистого кварца, он используется в строительстве и промышленности из-за своей высокой адсорбирующей способности и стойкости к механическим воздействиям. В составы различного назначения кварц добавляют с целью повышения адгезивности и повышения температурной стойкости.

Диоксид кремния является продуктом, который получается при измельчении гранитных горных пород. Песок может образовываться в природе естественным путем, либо его получают при искусственной обработке более крупных фракций.

Применение кварцевого порфира. Порфир

Порфир

Чаша из порфира

Порфи́р (от др.-греч. πορφύρεος , porphýreos  — тёмно-красный, пурпурный) — общее название гипабиссальных горных пород кислого и среднего состава, имеющих порфировую структуру . В XX веке термин часто применялся по отношению к палеотипным вулканическим горным породам кислого и среднего состава, но во избежание двойственности в обозначении кайнотипных и палеотипных горных пород Петрографическим кодексом России было рекомендовано этот термин применять только по отношению к гипабиссальным горным породам.

Палеотипный аналог липаритов (кварцевый порфир) и трахитов ( полевошпатовый порфир , ортоклазовый порфир). Мелкокристаллическая магматическая жильная горная порода с крупными включениями. По химическому составу близок к граниту . Чаще всего термин порфир используется при первичном обозначении породы, когда для уточнения классификации требуется проведение химического анализа его состава.

Название происходит от своеобразной красной породы с белыми крупными вкрапленниками ортоклаза . Для порфира характерна основная масса из стекла , замещённого фельзитом (субмикроскопическим кварц-полевошпатовым агрегатом), и микролитов альбита или ортоклаза , а также вкрапленников ортоклаза или ортоклаза и кварца . Часто к ним присоединяются биотит или роговая обманка . Порфир — типичный компонент древних вулканогенных толщ.

Различают порфиры кварцевые — относятся к кислым горным породам, характеризующимся явным включением кристаллов кварца и бескварцевые (ортоклазовый порфир) — относятся к группе пород, включающих кристаллы пироксенов и амфиболов .

Эта порода использовалась ещё в Древнем Риме для изготовления статуй цезарей и предметов роскоши. Необработанная горная порода не выглядит эффектно, но предстаёт во всём великолепии после шлифовки и полировки, приобретая благородный пурпурный цвет. Изделия из порфира стали популярны со времён Клеопатры , которой принадлежало единственное в те времена разработанное месторождение порфира.

Позднее порфир применялся в Европе даже в качестве булыжника для мощения улиц. В настоящее время изготавливают также искусственный порфир. Некоторые виды порфира включают рудные минералы , содержащие медь , молибден , золото , палладий , рений и другие платиновые металлы .

Применение кварцевого песка в строительстве. Физические свойства кварцевого песка

Для песка характерны все свойства кварца:

• насыпная плотность 1300-1500 г/см3
• истираемость — 0,1
• дробимость — 0,3
• твердость (шкала Мооса) — 7 (для сравнения твердость алмаза — 10)
• использование по радиоактивности — 1 класс

Плотность кварцевого песка определяется двумя разными подходами. Есть плотность насыпная, и есть плотность истинная. Насыпная рассчитывается как отношение массы материала в сыпучем состоянии к его объему. В эту величину входят поры в зернах песка и воздушные пространства между ними. То есть данное значение может изменяться в зависимости от влажности материала. Истинная плотность — величина постоянная, представляет собой отношение вещества в абсолютно плотном состоянии к его объему. Влажность песка роли не играет. Для изменения плотности должен быть изменен химический состав или молекулярная структура. Насыпная плотность меньше истинной. Плотность материала — важная характеристика, которую обязательно нужно учитывать для расчета мест для хранения, его перевозки и перемещения подъемно-транспортным оборудованием.

Истираемость, дробимость и твердость кварцевого песка — косвенные показатели его прочности. Для определения значений проводят испытания зерен на вращающемся истирающемся круге из металла, сжатие массы фракций механическим способом и царапание зерном эталона и, наоборот, эталоном зерна.

Фракции кварцевого песка:

• пылевидный — менее 0,1 мм
• мелкозернистый: 0,1- 0,8 мм
• среднезернистый: 0,8 — 1,6 мм;
• крупнозернистый: 1,6 — 6,0 мм

Кварцевый песок пылевидный и мелкозернистый применяют в составе разных строительных материалов, таких как строительные смеси, шпатлевки, затирки, абразивные материалы, тонкие штукатурки и краски.

Кварцевый песок средней зернистости используют для фильтрации и очистки жидкостей, для пескоструйных работ, для строительных смесей, фасадных и интерьерных штукатурок, наливных полов, бетонных растворов, в ландшафтном дизайне, для засыпки спортивных площадок.

Материал крупных фракций используют для изготовления тротуарной плитки, бетонных блоков, декорирования ландшафта. Также он используется для фильтрации.

Песок всех фракций находит применение в стекольной, литейной и химической промышленности.

Применение кварцевого песка на даче. Для чего применяется песок из кварцевых пород?

Кварцевый песок — это минеральная сыпучая смесь природного происхождения, состоящая на 95 % из оксида кремния. Может содержать по 1 % глины и железа, допустимо присутствие и других примесей в общем количестве до 1 %, влажность не превышает 10 %. Все эти показатели регламентируются ГОСТ 22551-77. Применяется в строительной, производственной сфере, в качестве фильтрующего вещества, для приготовления отделочных составов, лакокрасочных материалов, изготовления стекла и фаянса. Популярен в аквариумистике и ландшафтном дизайне. Для разных целей используется определенный вид, поэтому перед приобретением важно ознакомиться с техническими параметрами.

Характеристики и виды

Кварцевая порода — прозрачный или белый минерал в земной коре. Песок получают двумя способами: естественным, когда кристаллы формируются силами ветра, воды и другими факторами природного характера, или искусственным — дроблением жилы взрывной волной. Последний отличается повышенной мономинеральностью: содержание оксида кремния в нем — около 98 %.

В зависимости от места добычи подразделяется на:

• речной — самый чистый и ценный, содержит наименьшее количество посторонних включений;
• овражный или карьерный — с примесями земли и ила, отличается остроугольной формой кристаллов и шероховатой поверхностью;
• морской — с алевритом и глиной, имеет округлую гладкую форму.

Характер примесей определяет окраску: песок может иметь желтый, серый или красный оттенок. Самый чистый окрашен в молочно-белый цвет.

Процесс добычи включает следующие этапы: очистку от примесей (промывку), сушку при 800°C и сортировку на фракции. По размеру кристаллов материал подразделяют на:

• Пылевидный или муку (частички до 0,1 мм).
• Мелкозернистый (от 0,1 до 0,25 мм).
• Среднезернистый (0,25-0,5 мм).
• Крупнозернистый или кварцевую крошку (от 0,5 до 1-3 мм).

Основные физико-химические свойства, которые делают его ценным сырьем для производства и строительства:

• 1-й класс радиоактивности (подходит для применения внутри помещений).
• Низкая истираемость — всего 0,1 %.
• Твердость по шкале Мооса — 7 из 10 баллов.
• Невосприимчивость к перепадам температуры и замерзанию.
• Химическая инертность.
• Негорючесть.
• Насыпная плотность — 1300-1500 кг/м3.

Важное свойство материала — высокая грязеемкость, позволяющая использовать его для фильтрации воды. Это обеспечено оптимальными показателями межзерновой пористости.

В чем отличие кварцевого и обычного песка?

Главное качество — мономинеральность, в нем минимальное количество примесей, тогда как в других наряду с оксидом кремния содержится большой процент глины, металлов и прочих веществ. Это делает кварц устойчивым к щелочам и кислотам. Его можно окрашивать, при этом пигмент не вымывается и не тускнеет со временем.

Кварцевый и строительный песок имеют различные области использования. Ввиду сравнительно низкой стоимости, второй оптимален для обустройства подушек под фундамент, разравнивая территории, приготовления бетона. Абсорбционные свойства первого позволяют выбирать его для водоочистки. А высокая степень чистоты сделала незаменимым в производстве стекла и стекловолокна. Также подходит для пескоструйных аппаратов.

Сфера применения и стоимость

Способ использования определяется в первую очередь размером фракции:

1. Пылевидная и мелкофракционная — для приготовления строительных и отделочных смесей: затирок, шпатлевок, штукатурок.

2. Среднефракционный песок — для бассейнов (в системах водоочистки), приготовления бетонного раствора, обустройства наливных полов, в ландшафтном дизайне, в качестве посыпки для гибких кровель, также подходит для пескоструя.

3. Кварцевая крошка — для бетонных блоков, тротуарной плитки, ландшафтного дизайна, иногда в системах водоочистки, при производстве стекла, фаянса.

Еще больше расширяет сферу применения возможность окрашивания эпоксидной или полиуретановой смолой. Можно получить качественный и экологичный материал с высокими декоративными свойствами и выбирать его для финишной отделки помещений, или купить для украшения аквариумов, террариумов. позволяет очищать металлы, бетон, дерево и кирпич, придавать поверхности шероховатую фактуру, декорировать изделия из стекла, пластика и фарфора.

В розницу выйдет купить его в мешках, оптом — в мягких одноразовых контейнерах по 1 тонне. Стоимость зависит от чистоты, фракции (чем крупнее, тем дороже), способа и места добычи.

Применение кварцевого песка в производстве стекла. Производство (изготовление) кварцевого стекла

Оптические стекла играют важную роль на современном этапе развития человечества. Кварц – одна из разновидностей оптического стекла. Силикатное стекло производится на основе двуокиси кремния путем плавления. Оксид может быть представлен в виде синтетического кварца, кварцевого песка или жильного кварца.

Плавится сырье для стекла при температуре 1700 градусов Цельсия. Изготовление кварцевого стекла – распространенный в наше время бизнес. Это выгодное направление производства, поскольку данный материал применятся в различных сферах бытового и специализированного производства.

Основное отличие силикатного стекла от других видов в том, что оно не поддается резке в процессе приготовления и эксплуатации. В это же время распространена практика обработки стекла из двуокиси кремния с помощью алмазных дисков. При обработке также применяется карборунд. Также стоит отметить, что кварцевое стекло хорошо сверлится, отлично поддается шлифовке и полировке.

При полировке и шлифовке не должно быть никаких биений. Это чревато растрескиванием стекла или некачественной обработкой. При обработке для последующего охлаждения материал обрабатывается сильным напором воды. Это обеспечивает максимально эффективную обработку материала, что больше всего устраивает заказчика и конечного потребителя.

Производство кварцевого стекла довольно востребовано, потому что это один из лучших материалов для изоляции. Силикатное стекло широко используется в электротехнической отрасли, оптике, светотехнике и медицине.

В силу того, что кварц – превосходный диэлектрик, производство кварцевого стекла высоко ценится в электротехнике и радиоэлектронной индустрии. В этих сферах широко используется и подвид силикатного стекла – электровакуумное стекло.

Чем отличается кварцевый песок от обычного. Чем отличается речной песок от кварцевого песка?

Песок кварцевый гост Чем отличается речной песок от кварцевого песка? Материал карьерный или речной уступает кварцевому по мономинеральности, межзерновой пористости и однородности. Сорбционная способность белого песка даёт возможность с его помощью очищать воду от окисленного марганца и железа. Также среди его особенностей выделяется высокая устойчивость к химическим, механическим, водным и атмосферным воздействиям. Именно поэтому его так активно используют для производства отделочных материалов и стекла, в ландшафтном дизайне, штукатурках, работе водных очистительных фильтров, для пескоструя, шлифовки и распиловки, засыпки футбольных полей .
Добыча кварцевого песка
Добыча кварцевого песка Сам по себе этот вид песка делится на два подтипа: искусственного и естественного происхождения. Первый тип получается дроблением и рассевом молочно-белого кварца на фракции, а второй добывается из карьеров, почвы, рек, оврагов, моря или гор. В карьерах происхождение материала обуславливается разрушением кварца водой, ветром и прочими природными факторами. Среди месторождений для добычи кварцевого песка в России особой популярностью обладают: Чулковское (Московская область), Козловское (Брянская область), Елшанское (Волгоградская область) и Березичское (Калужская область).
Добывают песок как открытым, так и закрытым способом:
Фракции песка - первый требует наличия такой строительной техники как самосвалы, экскаваторы, скреперы, бульдозеры и подвесные канатные дороги: сначала удаляются верхние слои грунта, а затем прокладываются траншеи;
- второй применяется в подводных месторождениях с использованием земснарядов и плавучих установок с насосами: сначала разрыхляется и засасывается порода, отделяется от воды с попаданием её обратно в водоём, а затем песок подсыхает и насыпается в самосвалы для доставки на место переработки.
Производство кварцевого песка
Производство кварцевого песка Песок кварцевый после процесса добычи содержит достаточно большое количество посторонних включений, поэтому необходимо проводить дополнительную очистку и обработку. После промывания материал важно просушить до заданного необходимого уровня влажности. Естественный тип зовётся окатанным, так как отличается округлой формой песчинок. Его обычно покупают для строительства спортивных и детских площадок . Искусственный, прежде всего, проходит через камнедробильную машину для выпуска частиц разных размеров, обладающих неровной формой. На окончательном этапе производства кварцевого песка в России его просеивают и распределяют по фракциям. Именно данный вид характеризуется повышенной чистотой состава, стойкостью к химическим воздействиям и однородностью минерального состава. Его цена за кг будет существенно выше, чем стоимость натурального. Купить песок от производителя можно в мешках, чаще по 25, 50 килограмм или тонне.
Состав кварцевого песка
Состав кварцевого песка Фракционный состав делит песчаные зёрна на пять основных размеров (фракции):
- до 0,14 миллиметров;
- до 0,18 миллиметров;
- до 0,23 миллиметров;
- до 0,28 миллиметров;
- более 0,28 миллиметров.
По глинистой составляющей выделяется пять групп с установленными процентными количествами, от 0,2 до 2,0 %. Также группируется песок и по содержанию диоксида кремния, от 99 до 93 %. Дополнительно нормируется в составе песка газопроницаемость, содержание оксидов металлов и площадь поверхности частиц.
Качественный материал поставляется вместе с сертификатом соответствия и регулируется ГОСТ 2138-91 и нормативными документами ГОСТ 8736-93, ГОСТ 22551-77, ГОСТ Р 51641-2000.
Характеристики кварцевого песка
Характеристики кварцевого песка
Основные технические характеристики песка отображаются параметрами:
- Фракции гранул песка, в среднем, могут быть от 0,1 до 3 мм.
- Нормальная влажность сырого материала не превышает 6,0 %, влажного – 4,0 %, а после просушки не должна быть больше 0,5 %.
- Истинная плотность определяется в диапазоне 2600 – 2700 кг/м3, а насыпная между 1300 и 1500 кг/м3.
- Максимальная температура плавления равна 1050°С.
- Теплопроводность варьируется до предела в 0,30 Вт/(м∙°С).
- По минералогической шкале твёрдости Мооса: 7.