Кварцевый песок: происхождение, свойства и применение
Происхождение кварцевого песка имеет двоякий характер – он может быть образоваться как естественным путем, так и механическим способом, то есть – искусственно. Природный кварцевый песок добывают в водоемах – морях, озерах и реках, а так же в песчаных карьерах. Искусственным же способом его получают, дробя до мельчайшего состояния и просеивая куски кварца. При просеивании товарным считается песок, имеющий фракции размера от 1/10 до одного миллиметра, большие размеры идут в отходы производства.
Существуют четыре вида кварцевого песка природного происхождения – горный, морской, погребной и речной. Горный кварцевый песок сопутствует местам, в которых на поверхность земли выходят различные горные породы, и образуется в процессе их разрушения. Происхождение морского песка ясно из самого его названия – это те же горные породы, перетертые в порошок морской водой.
Кварцевый песок это будущее.
Погребной кварцевый песок добывается так же в песчаных карьерах. Но, поскольку он не выходит прямо на поверхность земли, а составляет глубинные слои грунта, его приходится выкапывать землеройной техникой. Происхождение речного кварцевого песка так же ясно из самого его названия – его добывают на речных побережьях. Наилучшим по чистоте считается речной песок, поскольку проточная вода очищает его от загрязнений и примесей. Более того, именно в речном кварцевом песке можно найти крупинки золота и драгоценных камней.
Кварцевый песок, в отличие от других видов этого материала, состоит из одного минерала, обладает однородностью своей структуры, а между его зернами имеется большое количество пор. В этом и состоит его превосходство. Поры между зернами такого песка способны хорошо задерживать грязь, и именно поэтому его используют как фильтры очистки питьевой воды от содержащихся в ней в растворенном виде солей таких металлов, как железо и марганец, а так же прочих химических элементов и их соединений.
Указанный материал не боится жары, дождя, града и снега, устойчив к воздействию механического и химического характера. Именно по этой причине только данный вид песка используется при приготовлении бетонных растворов, применяемых при строительстве площадок для разработки газовых и нефтяных месторождений. Кроме того, он необходим при варке асфальта и его укладке, из него делают керамический и силикатный кирпич, используют при приготовлении штукатурных смесей для отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений и других декоративно-отделочных материалов. Он незаменим для использования в сфере ландшафтного дизайна.
Разнообразие естественных цветов кварцевого песка позволяет широко его использовать при производстве плит из бетона, которые при этом обретают пастельную окраску.
Важным физическим показателем кварцевого песка является его т.н. «фильтрующий коэффициент», то есть способность пропуска через себя воды и других жидкостей. Он измеряется в метрах за сутки и соответствует длине пути, который способна пройти вода в слое песка конкретной толщины в течение 24-х часов. При этом проникающими свойствами самой воды в основном пренебрегают.
Значение данного коэффициента зависит от качества кварцевого песка. То есть – от того, какие он содержит в себе примеси. Так же этот показатель зависит от степени зернистости данного материала – чем он крупнее, тем выше коэффициент фильтрации. Так, гравийно-песчаный фильтр способен пропускать через себя за 24 часа больше десяти литров воды, а фильтр песчано-глиняный воду сквозь себя практически не пропускает, и потому песо с большим количеством глины и используют для создания не фильтров, а т.н. «затворов».
Поэтому, если кварцевый песок кроме как из месторождения с большим количеством глины взять больше негде, то в целях повышения его качества песок очищается специальными способами.
ИсточникКак добывают кварцевый песок и область его применения
Самый известный и распространённый минерал, ископаемое, находящееся в толще земной коры – это кварц. Диоксид кремния, формула этого соединения – SiO2. Месторождения кварцевой породы находятся во многих уголках планеты.
Насчитывают десятки его разновидностей, один из них, белый кварц, наиболее широко применяется в производстве, для изготовления технических сортов стекла, также из него получают металлический кремний. Его используют как главный составляющий компонент в металлических, и не только, сплавах. Методом дробления и рассева белого кварца получают кварцевый песок.
Особенные характеристики минерального состава
Особенные характеристики минерального состава
Основные свойства кварцевого песка:
- Высокая устойчивость ко всем видам воздействий, будь то физическое, химическое, водное или атмосферное разрушающее действие.
- Высокая пористость и плотность – это характеризует этот материал как отличный фильтр.
- Так как кварцевый песок является мономинеральной породой, и это, её главное достоинство в сравнении с другими песками естественного происхождения. Насчитывается более ста месторождений кварцевого песка в России.
Существует такое понятие, как первичный и вторичный кварц. Принципиальное различие – это место происхождения и добывание минеральной породы. Добыча кварцевого песка в местах естественного происхождения породы – это и есть добыча первичного кварца. Этот минерал долгое время находится в слоях земной коры, без доступа и воздействия воздуха и воды.
Разновидности песка естественного происхождения
Разновидности песка естественного происхождения
Кристаллы такого песка имеют правильную форму, напоминающую куб, с более – менее прямыми углами. Отсутствие вытянутых углов и других изъянов не препятствуют уплотнению. Такой высококачественный песок применяется в качестве наполнителя фильтра, так как высокая плотность укладываемых крупинок, задерживает разные виды загрязнений, или для пескоструйного процесса. Кварцевый песок естественного происхождения имеет полупрозрачный, белый цвет.
С помощью специальной техники добываемый песок транспортируют на предприятия по переработке. Из каолиновой смеси минерал вымывают в воде. Проведение обработки и тщательного анализа, классифицирует материал по знаку качества.
Качественный песок, применяемый в металлургии
Качественный песок, применяемый в металлургии
Где добывают вторичный кварцевый песок? Это песок естественного происхождения, исключительной чертой является то, что этот песок водой переносится с месторождения. То есть подземные воды или из-за разломов поверхности коры земли потоки воды попадают в недра ископаемых и выносят их на поверхность.
Находясь снаружи, минеральная порода подвергается воздействию стихии, которая производит естественную шлифовку кристаллов песка, стирая углы и грани. Такой песок, подвергается и химическому воздействию, поэтому не является экологически чистым.Если песок состоит из примесей, то это можно определить по цвету, так как натуральный кварц, исключительно белого цвета, а химический состав окрашивает его в цвета, которые свойственны тому или иному элементу. Следовательно, область, где используется кварцевый песок такого сорта, значительно сужается. Применение для пескоструя или для наполнения фильтров не желательно, так как обеспечение эффективного результата не возможно.
Расплавленный кварцевый песок
Для того чтобы расплавить изделие содержащее кварц, необходимо достичь температуры плавления от 1050 до 1700 градусов по Цельсию, в зависимости от фракций. Столь высокая теплопроводность кварцевого песка и электрическая прочность, позволяют использовать его как идеальный изоляционный материал в трансформаторах. Именно для этой цели, наиболее подходящий песок с кристаллами округлой формы. Добыча такого минерала производится с карьеров, либо со дна водоёмов.
Искусственное происхождение кварцевого песка
Искусственное происхождение кварцевого песка
Чтобы получить дроблёный кварцевый песок используют горную породу, крупные фракции первичного или вторичного кварца. Дробление производится для того, чтобы достичь того оптимального размера зёрен песка, наиболее востребованных в большинстве областей производства.
Кристаллы песка, полученные таким методом, имеют неправильную форму, с вытянутыми углами, либо напротив плоскими формами. Выглядит такой песок колючим по виду. Использоваться такой материал может, например, в архитектурном дизайне. Химическая промышленность применяет в своём производстве данное сырьё, устойчивое к воздействиям щелочей и кислот. Добывают породу в карьерах.
Основные технические характеристики минерального состава
Основные технические характеристики минерального состава
Производство кварцевого песка делят его на три класса: песок стекольной марки, формовочные и фракционные сорта. На элитарность материала указывает высокая стоимость кварцевого песка, его применение экономически приемлемо для техпроцессов, без содержания которого сложно было бы достичь определённых целей.
Истинная плотность кварцевого песка – это в пределах 2600 – 2700 кг/м. куб, а насыпная плотность его достигает 1400 кг/м.куб. Величина кристалла песка может достигать размера от 0,1 до 3 мм. Влажность песка,находящегося в сыром состоянии, не должна превышать 6,0%,влажное состояние не превышает 0,4%, после просушивания, примерно 0,5%. По шкале Мооса, показатель твёрдости равен – 7. Максимальная температура плавления песка достигает температуры свыше 1000 градусов по Цельсию.
Для чего нужен кварцевый песок, область его применения
Область применения кварцевого песка
В какой области используется определённый вид песка, всё зависит от его технических характеристик. Наиболее высокие требования к сырью, которое используется в стекольной промышленности. Для производства стеклотары, стекловолокон, керамики, фарфора и других изделий применяют песок фракции от 0,1 до 0,4 мм. В металлургии используют формовочный песок.
Изделия, в которых примесь кварцевого песка отличаются высокой огнеупорностью. Фракционный песок используют при изготовлении отделочных материалов в строительстве.
Широкое применение в ландшафтном дизайне нашли крупные фракции. Кварцевую крошку используют для декоративного покрытия дорожек. Для того чтобы ландшафту придать ноту роскоши, следует отметить,для чего нужен этот дорогостоящий материал, в оформлении территории.
Кварцевый песок для аквариума
Из кварцевого песка, в домашних условиях делают различные элементы декора. В творчестве, как украшение аквариума, используют кварцевый песок, окрашенный в различные цвета. Существует множество способов выполнить окрашивание собственными руками. Фильтры для бытовых условий и для очистки бассейнов наполняют песком фракций от 0,1 до 1 мм.
Зачем для этой цели использовать песок столь мелкими кристаллами? Укладываясь в резервуар, песчинки делают плотный слой, через который пропускаемая вода очищается, а загрязнения остаются в фильтре.
Чтобы понять, какой необходимо использовать песок кварцевый в пескоструйных работах, для начала важно знать какой вид поверхности будет подвергаться обработке.
Такое применение подойдёт кварцу, самых разных фракций. Важно – это качество абразивных частиц. Лучше, конечно, для такого вида работ брать кварцевый песок лучшего качества, с наименьшим количеством примесей.
Кварцевый песок для пескоструйной обработки
Всё самое лучшее нам дарует Земля. Кварцевый песок – это природный материал, который отличается не только по прочности и красоте, но и долговечности. Лучшее, что мог бы предпринять, каждый желающий использовать этот благородный минерал – это использовать как дизайнерское украшение своей территории и жилища, а также как средство безопасности, обеспечивающее высокую противопожарную защиту.
ИсточникМинерал кварц: разновидности и их описание с фото, виды полупрозрачных и прозрачных кварцевых камней
Кварц относится к наиболее известным и распространенным натуральным кристаллам, которые есть на нашей планете: в составе земной коры содержится примерно 12% этого соединения. Он может иметь магматическое, осадочное, метаморфическое происхождение. Внешне он выглядит привлекательно благодаря прозрачности и блеску. В природе существует множество разновидностей этого камня, отличающихся окраской и структурой.
Общее описание и свойства кварца
Минерал по своему составу является диоксидом кремния. Чистый кварц без примесей отличается высокой прозрачностью, бесцветностью и блеском. Обработанный камень переливается на солнце, словно алмаз.
Аметист
Одно из характерных свойств кварца – полиморфизм. Выделяют низкотемпературную модификацию кристалла, высокотемпературный подвид, самостоятельные полиморфные виды. Плотность минерала составляет 2,6 г/см 3 .
Внешне отдельный кристалл напоминает продолговатый шестигранник. В природе часто встречаются камни, напоминающие заточенный карандаш. Кристаллы кварца нередко образуют крупные однородные соединения. Можно найти их и в виде множества слипшихся между собой камешков.
Этот кристалл имеет твердость 7 баллов по шкале Мооса. Именно благодаря этому кварц и получил свое название: с немецкого языка слово Quarz переводится как «твердый». Камень прекрасно проводит тепло, поэтому на ощупь он прохладный.
Раухтопаз
Еще одно свойство кварца – устойчивость к воздействию химических веществ. Его можно растворить в щелочном растворе или в плавиковой кислоте. Плавится кварц при очень высокой температуре – 1700 градусов, в процессе нагревания камень способен менять свои свойства. Любые виды минерала под названием «кварц» – хорошие диэлектрики (плохо проводят электрический ток).
В наши дни полезные свойства кварца используют в бактерицидных лампах. В приборах устанавливают колбу, изготовленную из кварцевого стекла, для получения ультрафиолетового излучения.
Прозрачный бесцветный минерал – горный хрусталь
Прозрачный кварц, обладающий блеском и способный пропускать ультрафиолетовые лучи, называется горным хрусталем. Он бывает бесцветным, золотистым, розоватым или сиреневым, также может иметь белый цвет. Минерал используется как самостоятельный драгоценный камень, которым украшают различные ювелирные изделия.
У древних греков есть легенда, что самоцвет сформировался из слез богов. Японцы считали его дыханием и слюной горного дракона. С глубокой древности горный хрусталь был символом чистоты, невинности и силы.
Морион
Так же, как и другие разновидности кварца, этот минерал способен накапливать тепло и отдавать его окружающим предметам. Благодаря своей высокой прочности и твердости он широко использовался для производства разных изделий.
Горный хрусталь люди используют со времен античности. Из него делали красивые сосуды для питья. Изготавливали из горного хрусталя и другие изделия – вазы, шкатулки, бусы, броши, серьги и прочие женские аксессуары.
Высоко ценился минерал у индийских, египетских и китайских мастеров-ювелиров. Несмотря на то, что его сложно обрабатывать, из хрусталя изготавливали разнообразные роскошные предметы обихода для дворцов и замков.
Цитрин
В Средневековье ювелирные украшения с ограненным хрусталем пользовались огромной популярностью. Обработанные камни и изделия из него хранились в сокровищницах европейских королей.
Жители Урала, желая заработать на кварце, научились делать из хрусталя сувениры. Существовало поверье, что подобные вещицы способны не только украшать дом, но и очищать его от негативной энергетики. Люди верили, что хрустальная посуда улучшает свойства блюд и напитков, которые в них хранят.
Китайская медицина применяют заостренные иголочки из чистого хрусталя для лечебного точечного массажа. В Тибете пучками солнечного света, проходящими через горный хрусталь, лечили раненых людей.
Голубой (сапфировый) кварц
Разновидности окрашенных камней
Помимо белого или бесцветного кварца в природе встречаются еще и цветные разновидности этого минерала. Все они применяются в ювелирном деле, изготовлении предметов декора, различных отраслях промышленности.
Разновидности минерала могут быть прозрачными и непрозрачными в зависимости от того, каким составом и какой структурой обладают. Различают кварцы скрытокристаллической и кристаллической структуры. Первые – чаще полупрозрачные и непрозрачные самоцветы. Экземпляры с кристаллической структурой обычно похожи на цветное стекло: сквозь них можно разглядывать предметы.
Прозрачные виды
Кристаллические подвиды кварца довольно твердые и блестящие. Ценность таких камней зависит от их окраски:
- Волосатик. Необычное название становится понятным, если посмотреть на фото этого кварца: кажется, будто внутри него застыла прядь волос. Эту иллюзию создают тонкие вкрапления турмалиновых или рутиловых нитей. Внутри камня встречаются и другие породы. Минерал с черными «волосками» высоко ценится приверженцами ислама. Они называют его «бородой Магомета». Еще одно распространенное название самоцвета – «волосы Венеры».
- Аметист. Это один из самых драгоценных и наиболее эффектных разновидностей прозрачного кристалла. Аметист обладает характерным фиолетовым цветом. Еще древние египтяне использовали этот кварц для украшения своих нарядов. Его называют еще «непьяным камнем», потому что когда-то люди верили, будто этот самоцвет защищает от алкогольной зависимости. Украшения из аметиста женщинам нужно носить только на правой руке. Мужчинам рекомендуется надевать перстень с фиолетовым кварцем лишь на левую руку.
- Раухтопаз, или дымчатый кварц. На Руси этот самоцвет называли сусликом, на Востоке – «камнем Будды». Его уникальный цвет и сияние делают самоцвет особенно привлекательным. Пиком популярности раухтопаза можно считать конец XIX века. В этот период мужчины разных сословий старались приобрести запонки или перстень, украшенный этим камнем.
- Морион. Благодаря своему черному цвету этот минерал производит впечатление загадочного, мистического камня. На латинском языке самоцвет называется «mormorion», что в переводе означает «черный кристалл». Мистики приписывают мориону способность лишать человека энергии.
- Цитрин. Камень отличается широкой гаммой оттенков желтого цвета. Считается, что он может повышать жизненный тонус организма, притягивать в жизнь человека удачу и везение, открывать у него ораторские способности. Литотерапия с давних времен применяла цитрин для лечения болезней желудка и кишечника, а также патологий мочевого пузыря.
- Голубой (сапфировый) кварц. Эта разновидность относится к самым дорогим формам кварца. Натуральный голубой кварц – редкость. В ювелирных изделиях чаще используют искусственный камень, который внешне почти никак не отличается от настоящего. Самоцвет входит в список самых красивых и чистых подвидов кварца.
- Аметрин. Фото этого минерала сразу производит впечатление на зрителя, а вот описание вызывает затруднения. В нем сочетаются, переходя из одного в другой, сразу два абсолютно не похожих друг на друга оттенка – желтый и фиолетовый. Аметрин является результатом объединения двух разных видов прозрачного кристаллического кварца – аметиста и цитрина. «Дитя» сочетает свойства обоих «родителей».
Полупрозрачные и непрозрачные
Камни, которые не пропускают ультрафиолетовый свет или пропускают его частично, сияют не так ярко, как подвиды кварца, похожие на стекло. В то же время каждый такой кристалл – природное произведение искусства, удивительно красивое, яркое, обладающее сильной энергетикой. К самым известным непрозрачным и полупрозрачным подвидам кварца причисляют:
- Халцедон. Так называют целую группу подвидов кварца, в которую входят камни разных оттенков желтого. Они бывают как нежно-песочными, так и медово-янтарными. Камень называется халцедоном в честь небольшого местечка в Малой Азии, где находились шахты по его добыче. Из минерала изготавливают разнообразные поделки – небольшие шкатулки, статуэтки, пепельницы.
- Празем. Своему луково-зеленому цвету эта разновидность халцедона обязана силикатам, входящим в его состав. Считается, что этот кварц способен излечить болезни глаз, желудка и эндокринной системы. Талисман из этого полупрозрачного зеленого камня – сильный оберег от сглаза.
- Розовый кварц. Этот нежный непрозрачный камень при длительном пребывании на солнце выцветает. Древние греки думали, что камень обладает способностью защищать любовь, поэтому влюбленные часто носили украшения с розовым кварцем. По своей энергетике этот камень больше подходит женщинам.
- Кварцевый кошачий глаз. Этот подвид может быть как полупрозрачным, так и непрозрачным, иметь зеленоватый, желтый или коричневый цвет. В структуре камня есть грубые отражающие волокна, которые создают на поверхности тонкую полоску концентрированного света. При вращении камня полоска перемещается, напоминая особенность радужной оболочки животных семейства кошачьих. Минерал считается хорошим оберегом от сглаза и порчи.
- Сердолик. Это кварц коричневого, красноватого или желтого цвета, непрозрачный, с матовым блеском. Камню приписывают способность воздействовать на эмоции человека, оберегая его от неправильных связей. Считается, что украшение из сердолика будет благоприятно отражаться на интуиции хозяина.
- Оникс – это уникальный кристалл, один из подвидов халцедона, который отличается наличием полос. Такой необычной расцветке оникс обязан присутствию в камне различных примесей. В зависимости от цветов, которые чередуются в камне, выделяют несколько разновидностей этого кварца: арабский оникс, сард, агатовый, кальцитовый и др.
- Сапфирин. Данный полудрагоценный камень отличается стеклянным блеском и нежным цветом голубого, серого или зеленоватого оттенков. Считается, что эта порода способна исцелять от ряда заболеваний. Древние знахари рекомендовали прикладывать минерал к больному месту. Особенно хорошо излечивает сапфирин от неврологических расстройств.
Кварцевый песок и галька
Довольно распространенным природным материалом, применяемым в строительстве, является кварцевый песок, который представляет собой смесь мелких крупиц этого минерала. Как правило, такой песок добывают в карьерах. В состав смеси могут входить примеси, но в наиболее качественном чистом материале содержится около 99% кварца.
Кварцевый песок
Еще один надежный источник кварцевого песка – речное дно. Речной песок бывает серым и желтым, он хорош тем, что практически не имеет примесей. Особенно высоко ценятся сорта песка с крупными частичками. Их применяют в дизайнерском искусстве, для отделочных работ, в водных фильтрах.
Кварцевый песок – один из лучших природных фильтров для воды. Он не только очищает ее от загрязнений, но и улучшает ее состав, придает приятный вкус, заряжает хорошей энергетикой.
Кварцевый песок широко используется в строительстве для изготовления строительных смесей, бетона, для благоустройства детских площадок. С помощью такого мелкого кварца часто оформляют игровые площадки для малышей. Его продают в зоомагазинах как наполнитель для аквариумов.
Из кварцевого песка вот уже не одно столетие изготавливают материал, который широко используется в медицине, строительстве и быту человека, – стекло. Кварцевое стекло – наиболее распространенный и простой вид из всех существующих. Изделия из него отличаются красотой, прозрачностью, экологичностью и термостойкостью.
Галька кварцевая
Галька представляет собой смесь из крупных частичек кварца, которые можно рассмотреть без использования вспомогательных приборов. Крупицы могут иметь любую форму и цвет, они великолепно смотрятся в качестве декора для садовых дорожек, цветочных клумб и домашних аквариумов.
Используют кварцевый песок для изготовления обогревателей. Благодаря своей высокой теплопроводности этот материал позволяет существенно экономить электроэнергию и при этом эффективно обогревать достаточно просторное помещение.
Кварц является ценным даром природы, без которого сегодня невозможно представить жизнь человека. Он используется во многих сферах жизни людей, делая ее комфортной и красивой. Ювелирные изделия с камнем выглядят дорого и притягивают к своему хозяину положительную энергетику.
Источник