حبيبات الكوارتز

حبيبات الكوارتز

• تونا لرمال السيليكا
• 01 يناير 2019

• 
• 
• 
• 
• 

حبيبات الكوارتز تتكون من 99.5% من السيليكا النقية؛

• 0.200-0.600 مم
• 0.600-0.1200 مم
• يبلغ طوله 1200-2400 ملم.

تُصنّف حبيبات الكوارتز إلى نوعين رئيسيين بناءً على تكوينها. النوع الأول هو التكوين الخارجي، الذي يحدث عندما تتحلل الصخور النارية والمتحولة الغنية بالكوارتز، مُطلقةً كوارتزًا حرًا ينتقل ويتراكم مع مادة طينية رخوة. أما النوع الثاني فهو التكوين الداخلي، الذي يتشكل بفعل التجوية الموضعية للصخور الغنية بالسيليكا نتيجةً للتصدع أو التحول. يحتوي هذا النوع من حبيبات الكوارتز على شوائب أقل من التكوين الخارجي. على الرغم من انتشار حبيبات الكوارتز في القشرة الأرضية، إلا أن جزءًا صغيرًا منها فقط يحظى بأهمية تجارية، نظرًا لأن منظمات المستهلكين تبحث عن خصائص فيزيائية وكيميائية محددة في المنتج.

استنادًا إلى خصائصها الكيميائية والفيزيائية، يُستخدم رمل وحصى الكوارتز بشكل أساسي في صناعة المسابك، وإنتاج الزجاج، وقطاع البناء، وتصنيع الأنابيب، وإنتاج المواد الكاشطة، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، والصناعات الكيميائية، والملاعب الرياضية. في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، يُعد رمل وحصى الكوارتز، نظرًا لكثافته العالية التي تتفاوت حسب حجم حبيباته، نظامًا فعالًا لترشيح المياه والعديد من السوائل الأخرى. يتميز رمل الكوارتز المستخدم في مرشحات الرمل بقدرة عالية على احتجاز الرواسب. لون رمل الكوارتز أبيض، بينما يتراوح لون الرمال المحتوية على أكسيد الحديد من الوردي إلى الأحمر أو البني. تتميز حبيبات الكوارتز بصلابة عالية. غالبًا ما يُثار التساؤل حول الفرق بين حبيبات الكوارتز ورمل الكوارتز. باستثناء حبيبات الكوارتز غير المطحونة، لا يوجد فرق يُذكر بين حبيبات الكوارتز الطبيعية ورمل الكوارتز ورمل السيليكا. يُعد رمل كوارتز السيليكا المكون الرئيسي للزجاج، وهو ما يسمح للمواد الكيميائية بالتألق تحت أشعة الشمس. يُعرف رمل وحصى السيليكا (الكوارتز) وحبيباته بتعدد استخداماته. تتميز حبيبات الكوارتز والحصى بمقاومتها العالية للتآكل والظروف الجوية القاسية، كما أنها تتمتع بثبات كيميائي عالٍ.

معايير رمل الكوارتز:

يجب أن يتراوح حجم حبيبات رمل الكوارتز المستخدم في الصب بين -0.7 مم و+0.1 مم، مع توزيع متوازن ضمن هذا النطاق، ويجب ألا يتلبد عند درجة حرارة أقل من 1500 درجة مئوية. في هذا السياق، يجب أن يحتوي الرمل على نسبة لا تقل عن 95-96% من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، وألا تتجاوز النسبة الإجمالية لأكسيد الحديد الثلاثي (Fe2O3) وأكسيد الكالسيوم (CaO) والقلويات 0.6%.

• يجب أن يحتوي رمل الكوارتز، الذي يشكل المادة الخام في إنتاج الزجاج، على حد أدنى بنسبة 98% من ثنائي أكسيد السيليكون (SiO2)، وبحد أقصى بنسبة 0.1% من أكسيد الحديد (Fe2O3)، كما يجب أن يتراوح النطاق الحجمي لحبيبات الرمل بين -0.5 و +0.106 ملم.


• يجب أن تكون نسبة ثنائي أكسيد السيليكون (SiO2) في رمل الكوارتز المستخدم في إنتاج السيليكون والفروسيليكون 96-98% كحد أدنى، وألا تتجاوز نسبة أكسيد الألمنيوم (Al2O3) وأكسيد الحديد (Fe2O3) حدًا أقصى قدره 0.2%.


• يجب ألا تقل نسبة ثنائي أكسيد السيليكون (SiO2) في رمل الكوارتز والكوارتزيت المستخدم في إنتاج الخرسانة الخفيفة العازلة (من نوع يوتونغ - Ytong) عن 75.5% كحد أدنى، وفي رمل البناء عن 95% كحد أدنى، وفي صناعة الطوب المضغوط عن 80% كحد أدنى.


• يجب أن تكون مقاومة الحريق لرمل الكوارتز المستخدم في إنتاج طوب السيليكا 1700 درجة مئوية كحد أدنى. كما يتطلب أن تتراوح نسبة SiO2 بين 95-99%، ونسبة Fe2O3 بين 0.3-1.3%، ومحتوى Al2O3 بين 0.1-2.8%، ومحتوى أكسيد الكالسيوم (CaO) بين 0.2-2.4%، ومحتوى أكسيد الصوديوم (Na2O) وأكسيد البوتاسيوم (K2O) بين 0.2-1.5%. أما إنتاج طوب السيليكا منخفض الجودة، فيتم استخدام رمل الكوارتز الذي يحتوي على SiO2 بنسبة تتراوح بين 87-96%.


• يجب أن تكون نسبة SiO2 في رمل الكوارتز المستخدم كمادة صاهرة لتشكيل الخبث 90% كحد أدنى، وألا تتجاوز نسبة Al2O3 و Fe2O3 حدًا أقصى قدره 1.5%، بينما يجب أن يكون محتوى أكسيد المغنيسيوم (MgO) و CaO بنسبة 0.2% كحد أقصى.


• يجب أن يكون محتوى SiO2 في رمل الكوارتز المستخدم في طين السيراميك بين 90-92%، ومحتوى Al2O3 بين 6-8%، ومحتوى Fe2O3 بنسبة 0.5%، ونسبة ثنائي أكسيد التيتانيوم (TiO2) بمعدل 0.45%. أما رمل الكوارتز المستخدم في إنتاج الفريت والطلاء الزجاجي (الجليز)، فيجب أن يكون محتوى SiO2 فيه 99.4% كحد أدنى، ونسبة Al2O3 بمعدل 0.01%، ومحتوى كل من Fe2O3 و TiO2 و CaO و MgO و Na2O بنسبة 0.03%، ونسبة K2O بمعدل 0.06%. كما يجب أن تحتوي رمال الكوارتز المستخدمة لهذا الغرض على مواد بنسبة 8.0-26.5% في الفئة الحجمية +0.032 ملم، وبنسبة 73.5-92.0% في الفئة الحجمية 0.032 ملم.