كوارتز الصناعات الكيميائية

يعود انتشار الكوارتز في الصناعة الكيميائية إلى كونه مصدراً نقياً للسيليكون وإلى مقاومته الكيميائية معاً. فهو مقاوم للأحماض ولمعظم الكيماويات الصناعية باستثناء حمض الهيدروفلوريك والمحاليل القلوية المركّزة الساخنة؛ ولا يدخل في تفاعل ولا يطلق أيونات في الوسط. وهذا المعدن الذي تبلغ صلابته 7 على مقياس Mohs وكثافته 2,65 g/cm³ ودرجة انصهاره 1710°C يحافظ على شكله في درجات الحرارة العالية والأوساط الكيميائية العدوانية على حدّ سواء. وتجعل هذه الخصائص الكوارتز صالحاً للاستخدام كمادة خام ومادة عملياتية في آنٍ واحد.

تبدأ إنتاجات سيليكات الصوديوم وهلام السيليكا والسيليكا المترسّبة والسيليكا الغروية جميعها من السيليكا المصدرها الكوارتز. وفي إنتاج كربيد السيليكون والفيروسيليكون والسيليكون المعدني يُعالَج الكوارتز باختزاله عند درجات حرارة عالية مع مصدر الكربون. أما في إنتاج الزيوليت وحوامل الحفّازات والسيليكات الاصطناعية فتؤثر نقاوة الكوارتز على البنية المسامية للمنتج النهائي وعلى فعاليته. وتتطلّب كل عملية من هذه العمليات مصدر سيليكا مضبوط المحتوى من الحديد والألمنيوم والقلويات.

إلى جانب استخدامه كمادة خام، يُعتمد على الكوارتز أيضاً كمادة عملياتية في المنشآت الكيميائية. فهو يُستخدم كحشو خامل في أعمدة الامتصاص والتعديل، وكطبقة دعم في أسِرّة الحفّازات، وكمادة سرير في خطوط الأحماض؛ وفي هذه التطبيقات تُطلب المتانة الميكانيكية وعدم الدخول في تفاعل كيميائي معاً. وفي تطبيقات الأعمدة والمفاعلات تُفضَّل عادةً الفراكشنات الحبيبية المتوسطة والخشنة مثل 0,7-1,2 mm، بينما يُستخدم الكوارتز الميكروني في كيماويات الحشو والطلاء. ويُجرى اختيار الفراكشن وفق هندسة العمود وسرعة التدفّق وأهداف فَقْد الضغط.