Кварцевый песок – одна из разновидностей широкого спектра минеральных зернистых материалов на основе оксида кремния. Фракционность 0.1-6мм. Основные виды примесей в породе – глинистые карбонаты, оксиды железа и полевые шпаты. Для изготовления стекла используют чистый кремнезем (SiO2) без дополнительных инертных элементов – 99,6-99-7%. В производстве применяют как природный материал, добываемый механическим способом, так и дробленый из чистого кварца. Самым чистым считается речной песок. После добычи сырье отправляют на обогащение – промывку и химическую фильтрацию.
Причины популярности кварцевого песка:
- мономинеральность, обеспечивающая после переработки изделия с высоким коэффициентом светопроницаемости;
- грязеемкость – расстояние между песчинками, обуславливает легкость и эффективность фильтрации;
- устойчивость к механическим и химическим повреждениям, мелкодисперсный материал соответствует по своим свойствам кристаллам кварца: истираемость – 0.1, дробимость – 0.3, твердость по шкале Мооса – 7.
Основные направления применения силикатного песка:
- фильтрация воды;
- изготовление стекла;
- пескоструй;
- наливные полы;
- литейная промышленность – изготовление форм;
- спортивные и дорожные покрытия.
Кварцевый песок для производства стекла подбирают максимально чистый – даже в низкосортных марках допустимая доля примесей составляет 1% на глинистые взвеси и 1% на оксид железа. Материал обязательно просушивают до 0.5% влагосодержания.
Кварцевое стекло – основа для оконных систем, медицинского, лабораторного и электротехнического производных материалов.
Технологии обогащения и переработки кварцевых песков
Две главных особенности создания кварцевого стекла – высокие требования к чистоте породы (обязательное проведение процедур обогащения: обработка на вибростолах, гидравлическая классификация и вакуумное обезвоживание, допустимое включение оксидов железа 0.02%) и использование сверхвысоких температур.
Технология основана на плавке минерального песка в электропечах, оборудованных нагревателями из угля или графита, при температуре до 2 000оС.
После достижения однородности (требуется 60 – 270 минут), материал остужают на 350-450оС и запускают процесс формовки, который может происходить как непосредственно в печи (для емкостей), так и далее на специализированном оборудовании.
Следующий этап производства – отжиг для закалки и механическая обработка – резка, шлифовка, полировка.
Все работы производятся на специализированных станках с алмазными резцами и дисками. Описанные выше особенности характерны для производства матового стекла с пониженной светопроницаемостью. Полностью прозрачный продукт еще более требователен к сырью.
Гранулированный кварц и горный хрусталь могут разбавляться всего одной тысячной долей примесей. Наплавка производится в индукционных, газовых или вакуум-компрессионных печах.
Последний вариант наиболее распространен в промышленности, т.к. позволяет эффективно удалить из состава пузыри воздуха и обеспечивает дополнительное уплотнение материала за счет обязательной выдержки под атмосферным давлением.
Газовый метод необходим для производства чистой оптики и лабораторной посуды. В обоих случаях конечный результат – блок кварцевого стекла массой до 25 кг. Виды последующей обработки до получения конечного изделия – моллирование, прессовка, механическое воздействие.
Читайте другие наши статьи:
Станки для сверления стекла
Краски для декорирования стекла
Загрузка шихты в печь
