Cát Thạch Anh (37 ảnh): Nó Là Gì Và Nó Bao Gồm Những Gì? Công Thức Hóa Học, Khối Lượng Riêng Và điểm Nóng Chảy. GOST Và Phân Số, Lĩnh Vực ứng Dụng

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-18 12:28

Nhiều vật liệu dành cho công việc xây dựng có chứa các thành phần tự nhiên có các đặc tính nhất định, đảm bảo độ bền và độ tin cậy của sản phẩm. Các thành phần này bao gồm một khoáng chất - cát thạch anh, được khai thác đá.

Yếu tố tạo hình này được sử dụng trong công nghiệp thủy tinh, để sản xuất gạch cát-vôi, là một phần của một số loại bê tông và được sử dụng để xử lý nước . Thạch anh vụn là một loại đá, và ngày nay hầu hết các quy trình sản xuất công nghiệp không thể tưởng tượng được nếu không sử dụng nó.

Nó là gì?

Loại đá phổ biến nhất trên bề mặt hành tinh của chúng ta là thạch anh - các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có tới 60% toàn bộ lớp vỏ trái đất chứa các phần cát thạch anh. Loại đá này có nguồn gốc magma, và thành phần chính của nó là silicon dioxide, mà chúng ta quen gọi là thạch anh. Công thức hóa học trông giống như SiO2 và bao gồm Si (silic) và ôxít oxy . Ngoài các thành phần chính này, thành phần có thể bao gồm thêm các ôxít của sắt hoặc các kim loại khác, một tạp chất của đất sét. Cát núi tự nhiên tự nhiên chứa ít nhất 92-95% thạch anh nguyên chất, được sử dụng trong xây dựng và công nghiệp do khả năng hấp phụ cao và khả năng chống ứng suất cơ học. Thạch anh được thêm vào các chế phẩm cho các mục đích khác nhau để tăng độ kết dính và tăng khả năng chịu nhiệt độ.

Silicon dioxide là một sản phẩm thu được bằng cách mài đá granit . Cát có thể được hình thành tự nhiên trong tự nhiên, hoặc thu được bằng quá trình xử lý nhân tạo các phần lớn hơn.

Bất kể nó được lấy bằng cách nào, trước khi sử dụng, nó phải được chia thành các phần nhỏ theo kích thước và được tinh chế.

Phần cát thạch anh mịn nhất là 0,05 mm . Bề ngoài, thành phần tương tự như bụi phân tán mịn. Phần lớn nhất được coi là cát, kích thước của phần đó đạt 3 mm. Vật liệu được đánh giá cao nhất có màu trong mờ hoặc trắng, đây là chỉ số cho thấy hàm lượng silicon cao của nó. Nếu có thêm bất kỳ tạp chất nào trong cát, nó sẽ thay đổi bảng màu của nó.

Nhìn bề ngoài, hạt cát có thể tròn hoặc hình khối, có các góc gồ ghề không bằng phẳng, được thu được bằng cách nghiền nhân tạo đá granit, nhưng các hạt cát này có hiệu suất thấp và không phù hợp với nhu cầu xây dựng và công nghiệp. Có các tiêu chuẩn cho cát thạch anh, không được chứa quá 10% nước và tạp chất không được vượt quá 1% . Một thành phần như vậy được coi là có chất lượng cao nhất, nhưng nó không phải ở mọi nơi.

Ví dụ, để sản xuất gạch silicat, thành phần của silic điôxít có thể chứa silic tinh khiết trong khoảng 50 đến 70% - tất cả phụ thuộc vào công nghệ và chi tiết cụ thể của sản xuất, nơi nguyên liệu thô này được sử dụng.

Nét đặc trưng

Cát khoáng có một số phẩm chất nhất định, nhờ đó nó có thể được phân loại là vật liệu tự nhiên độc đáo:

• chất trơ về mặt hóa học không phản ứng với các nguyên tố khác;
• mật độ của vật liệu có hiệu suất cao, thông số khối lượng của nó ít nhất là 1500 kg / m³ và mật độ thực ít nhất là 2700 kg / m³ - những giá trị này đóng một vai trò quan trọng trong việc tính toán thể tích của hỗn hợp xi măng, có được bằng cách kết hợp các thành phần cần thiết;
• có đặc tính chống mài mòn và độ bền;
• không phát ra bức xạ nền;
• có mức độ hấp phụ cao;
• dễ bị ố vàng;
• độ dẫn nhiệt của vật liệu là 0,32 W / (m? ° C), chỉ số này bị ảnh hưởng bởi kích thước của các hạt cát và hình dạng của chúng - các hạt cát tiếp xúc với nhau càng dày đặc thì chỉ số này càng cao về mức độ dẫn nhiệt;
• điểm nóng chảy ít nhất là 1050-1700 ° C;
• trọng lượng riêng phụ thuộc vào kích thước của các phần nhỏ, cũng như vào trạng thái mà chỉ số này được đo - đối với cát rời có thể là 1600 kg / m³ và đối với cát nén có thể là 1700 kg / m³.

Tiêu chuẩn chính quy định các chỉ tiêu chất lượng và đặc tính của cát thạch anh là GOST 22551-77.

Cát thạch anh khác cát thông thường như thế nào?

Cát sông thông thường theo truyền thống được rửa trôi từ các con sông, và kích thước của phần cát cũng như màu sắc phụ thuộc vào nơi khai thác. Thông thường, cát sông có hàm lượng trung bình và mức độ thanh lọc tự nhiên cao, hơn nữa nó không chứa đất sét . Đối với cát thạch anh tự nhiên, nó là một sản phẩm thu được bằng cách nghiền đá granit, và không giống như các chất tương tự của sông, điôxít thạch anh có tính chất đồng nhất và bao gồm một loại khoáng chất. Nhìn bề ngoài, cát thạch anh tự nhiên trông đồng nhất, không lẫn tạp chất và có màu trắng dễ chịu. Các hạt cát của nó có dạng hình vuông không đều hoặc có các cạnh góc nhọn không đồng đều, trong khi ở cát sông mỗi hạt cát có hình dạng tròn và khi kiểm tra hỗn hợp, bạn có thể thấy hỗn hợp của các thành phần bùn đáy.

Cát thạch anh có khả năng hấp thụ chất bẩn lớn hơn so với chất tương tự sông, ngoài ra, độ bền của các hạt thạch anh điôxít cao hơn nhiều so với các chất tương tự phân tử mịn có nguồn gốc khác. Do sức bền và khả năng chống mài mòn của nó, cát thạch anh được đánh giá cao và là nguyên liệu cần thiết cho các lĩnh vực sản xuất khác nhau . Do đó, giá thành của thạch anh cao hơn đáng kể so với giá cát sông, vốn chỉ được sử dụng cho mục đích xây dựng - để lấp hỗn hợp, san lấp bề mặt, lấp rãnh.

Phân loại

Các loại cát thạch anh xác định mục đích của nó. Tùy thuộc vào hình dạng của hạt cát và kích thước của chúng, các sản phẩm gia dụng hoặc công nghiệp khác nhau được làm từ cát granit. Bên cạnh đó, phân loại vật liệu được chia nhỏ theo một số đặc điểm.

Theo địa điểm

Khoáng thạch anh tinh khiết được khai thác tại các mỏ tự nhiên không chỉ có ở Nga mà còn ở các nước khác. Các phần nhỏ của cát thu được do sự phân hủy tự nhiên của các mảnh đá granit lớn. Ở nước ta, có những mỏ như vậy ở Urals, ở vùng Kaluga, ở Volgograd và Bryansk, và thậm chí ở vùng Matxcova. Ngoài ra, cát thạch anh còn được tìm thấy ở vùng ngập lũ sông Ural và dưới đáy biển.

Tùy thuộc vào nơi khai thác, nguyên liệu khoáng được chia thành các loại:

• núi - trầm tích nằm trên núi, các hạt cát có cạnh góc nhọn và gồ ghề;
• con sông - tinh khiết nhất, không chứa tạp chất;
• hải lý - thành phần có thể bao gồm các tạp chất của đất sét và các thành phần vụn của bùn;
• khe núi - các cạnh góc nhọn của hạt cát có độ nhám và tổng khối lượng của cát có chứa các thành phần phù sa;
• đất - Nằm dưới lớp đất và cấu trúc đất sét, có bề mặt gồ ghề.

Giá trị và đắt tiền nhất là loại cát thạch anh sông, vì nó không cần các biện pháp thanh lọc bổ sung.

Bằng phương pháp khai thác

Cát thạch anh được khai thác bằng các phương pháp khác nhau, ngoài khai thác còn có công dụng làm giàu. Cát làm giàu thạch anh được làm sạch hoàn toàn khỏi các tạp chất đất sét và các thành phần sỏi được thêm vào. Phần nhỏ của vật liệu như vậy đạt đến 3 mm. Thạch anh trong môi trường tự nhiên được thu nhận bằng nhiều cách khác nhau và tùy theo nguồn gốc mà người ta chia thành 2 loại.

Sơ đẳng - được hình thành do sự phá hủy tự nhiên của đá granit và nằm dưới một lớp đất hoặc đất sét. Vật liệu bị phân hủy như vậy sẽ ở yên một chỗ trong một thời gian dài mà không có sự tham gia của nước, oxy và tia cực tím trong quá trình này. Cát được khai thác bằng phương pháp khai thác đá, sau đó vật liệu được vận chuyển bằng các tuyến đường vận chuyển để chế biến tiếp, nơi các cặn đất sét được loại bỏ bằng cách hòa tan trong nước và sau đó là hơi ẩm. Cát khô được chia thành các phần nhỏ và đóng gói.

Sơ trung - cát được hình thành do tác động của nước lên đá granit. Các dòng suối làm xói mòn đá granit và chuyển các hạt nhỏ của nó xuống đáy sông, cát như vậy được gọi là cát tròn. Nó được nâng lên từ đáy sông bằng cách sử dụng một máy bơm nạo vét đặc biệt, sau đó cát đắp được vận chuyển bằng máy móc để xử lý tiếp.

Tất cả cát thạch anh được chia thành tự nhiên và nhân tạo. Cát tự nhiên dưới tác động của nước có các hạt tròn, và cát nhân tạo thu được bằng cách nghiền đá bằng một vụ nổ, sau đó các mảnh nhỏ sắc nhọn được chia thành các phần nhỏ kích thước.

Thạch anh vụn được sử dụng cho công việc nghiền phun cát.

Theo kích thước và hình dạng hạt

Theo kích thước của phần cát, nó cũng được chia thành nhiều loại khác nhau:

• bụi bặm - cát mịn nhất có kích thước nhỏ hơn 0,1 mm;
• bé nhỏ - kích thước của hạt cát từ 0,1 đến 0,25 mm;
• Trung bình - kích thước của các hạt cát thay đổi từ 0,25 đến 0,5 mm;
• lớn - hạt đạt từ 1 đến 2 đến 3 mm.

Bất kể kích thước của phần nhỏ, cát thạch anh có khả năng thấm hút tuyệt vời, do đó có thể sử dụng nó để tổ chức lọc nước và thêm nó vào hỗn hợp cho vữa.

Theo màu sắc

Đá hoa cương tự nhiên thạch anh - trong suốt hoặc trắng tinh khiết. Khi có tạp chất, cát thạch anh có thể có màu từ vàng đến nâu. Vật liệu dạng khối thạch anh thường có thể được nhìn thấy dưới dạng sơn - đây là một tùy chọn trang trí được sử dụng cho mục đích thiết kế. Thạch anh màu được nhuộm thành bất kỳ màu nào mong muốn: đen, xanh lam, xanh lam nhạt, đỏ, vàng tươi và những màu khác.

Đặc điểm của sản xuất

Bạn có thể lấy cát thạch anh tự nhiên tinh khiết ở những nơi xuất hiện tự nhiên của nó. Thông thường, vật liệu xây dựng được làm từ cát nằm ở vị trí lắng đọng gần nhất, điều này làm giảm đáng kể chi phí của vật liệu này. Nếu cát có tính chất nhất định là cần thiết, thì có thể sẽ phải lấy từ các vùng xa xôi nên giá vật liệu đó sẽ cao hơn một chút . Cát được giao đóng bao lớn 1 tấn hoặc bao 50 kg.

Nếu cát là cần thiết để xây dựng một ngôi nhà nhỏ mùa hè, thì hoàn toàn có thể sử dụng cát sông thông thường, trong khi sản xuất gạch silicat hoặc các sản phẩm thủy tinh sẽ yêu cầu sử dụng khoáng thạch anh chất lượng cao, không thể thay thế được. bằng các chất tương tự phần nhỏ khác của một giống cụ thể.

Tem

Tùy thuộc vào thành phần hóa học của cát và mục đích của nó, vật liệu có sự phân loại như sau:

• cấp C - dùng để sản xuất thủy tinh trong suốt;
• Thương hiệu VS - cần thiết cho thủy tinh có độ trong suốt cao;
• Các nhãn hiệu OVS và OVS - được sử dụng cho các sản phẩm quan trọng có mức độ minh bạch cao;
• cấp PS - được sử dụng cho các sản phẩm có mức độ trong suốt giảm;
• loại B - được sử dụng cho các sản phẩm không có bất kỳ màu nào;
• thương hiệu PB - cần thiết cho các sản phẩm bán trắng;
• cấp T - yêu cầu để sản xuất thủy tinh màu xanh lá cây đậm.

Mỗi dấu hiệu, ngoài mật mã chữ cái, còn có số phân số, cũng như thuộc loại.

Phạm vi áp dụng

Với những đặc tính riêng biệt, cát thạch anh được ứng dụng rộng rãi trong đời sống con người và được sử dụng trong các lĩnh vực sau:

• được sử dụng trong xây dựng để sản xuất các loại vữa trát trang trí, hỗn hợp khô, cũng như để tạo ra các sàn tự san phẳng;
• cho các dạng phun chịu nhiệt trong ngành công nghiệp luyện kim;
• cho hồ bơi như một vật liệu lọc;
• cho các sân bóng đá như một lớp phủ;
• trong sản xuất thủy tinh, sợi thủy tinh;
• trong sản xuất vật liệu xây dựng - để sản xuất gạch silicat, đá ốp lát, bê tông chịu lửa;
• trong lĩnh vực nông-công nghiệp như một chất phụ gia trong thức ăn chăn nuôi;
• trong sản xuất cầu chì điện, vì thạch anh là vật liệu điện môi;
• để sáng tạo và vẽ, trong thiết kế cảnh quan;
• khi chế tạo hỗn hợp để sản xuất bê tông cốt thép tăng cường độ.

Cát thạch anh là một phần của mặt đường hiện đại, vì silic điôxít bền và có khả năng chống mài mòn, cho phép đường nhựa bền và đáng tin cậy, mặc dù tải trọng lớn và lưu lượng truy cập xuyên quốc gia cao. Hầu hết các bộ đồ ăn trên kệ được làm bằng cát thạch anh . Một chất phụ gia khoáng chất từ thạch anh hạt mịn cho phép nó được thêm vào đồ sứ, đất nung và thủy tinh thông thường, làm tăng độ bền và độ sáng bóng của những vật liệu này. Thạch anh cũng được thêm vào trong sản xuất kính kỹ thuật, cũng như các loại cửa sổ, ô tô, với việc sử dụng nó, dụng cụ thủy tinh trong phòng thí nghiệm có khả năng chịu nhiệt và môi trường hóa học được sản xuất, và cũng được thêm vào thành phần của khối lượng dành cho sản xuất gạch hoàn thiện bằng gốm.

Nhưng đó không phải là tất cả. Cát thạch anh là một thành phần không thể thiếu được sử dụng trong sản xuất thấu kính quang học, giúp các sản phẩm này mịn, trong suốt và sử dụng lâu bền . Do có khả năng giữ nhiệt nên cát thạch anh được sử dụng cho nhu cầu công nghiệp và sinh hoạt. Với sự tham gia của ông, các thiết bị sưởi ấm bằng điện được chế tạo - thạch anh đi kèm với hệ thống xoắn ốc sợi đốt, làm nóng nhanh và duy trì nhiệt độ cần thiết trong thời gian dài.

Các bề mặt khắc và mài, cũng như gia công đá, kim loại hoặc polyme bền, sẽ không hoàn chỉnh nếu không sử dụng cát thạch anh, được sử dụng trong vật liệu phun cát. Bản chất của quá trình này nằm ở chỗ, các hạt đá có góc cạnh hòa trộn với dòng không khí, được cung cấp dưới một áp suất nhất định lên bề mặt cần xử lý, được đánh bóng và trở nên sạch và mịn hoàn hảo.

Khả năng hấp thụ các chất khác nhau của cát thạch anh nổi tiếng được sử dụng để lọc nước trong các công trình thủy lực với nhiều loại và mục đích khác nhau . Ngoài ra, các đặc tính hấp phụ được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, cũng như trong sản xuất công nghệ lọc.

Ngoài đặc tính làm sạch, thạch anh còn có khả năng bão hòa nước với các thành phần hóa học hữu ích, do đó, bộ lọc bằng cát thạch anh không chỉ được sử dụng để lọc nước trong bể bơi, mà còn trong bể cá cảnh, cũng như trong các nhà máy xử lý thủy sinh và bộ lọc gia đình..