Quarz für die Chemieindustrie

Die weite Verbreitung von Quarz in der Chemieindustrie beruht sowohl darauf, dass er eine reine Siliciumquelle ist, als auch auf seiner chemischen Beständigkeit. Mit Ausnahme von Flusssäure und heißen konzentrierten Laugen ist er gegenüber Säuren und den meisten Industriechemikalien beständig; er reagiert nicht und gibt keine Ionen an das Medium ab. Mit einer Mohshärte von 7, einer Dichte von 2,65 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von 1710°C behält dieses Mineral sowohl bei hohen Temperaturen als auch in aggressiven chemischen Medien seine Form. Diese Eigenschaften machen Quarz sowohl als Rohstoff als auch als Prozessmaterial einsetzbar.

Die Herstellung von Natriumsilikat, Kieselgel, Fällungskieselsäure und kolloidaler Kieselsäure beginnt ausnahmslos mit Silica aus Quarz. Bei der Herstellung von Siliciumcarbid, Ferrosilicium und metallischem Silicium wird Quarz gemeinsam mit einer Kohlenstoffquelle bei hohen Temperaturen reduziert. In der Herstellung von Zeolithen, Katalysatorträgern und synthetischen Silikaten beeinflusst die Reinheit des Quarzes die Porenstruktur und die Aktivität des Endprodukts. Für jeden dieser Prozesse wird eine Silicaquelle mit kontrolliertem Eisen-, Aluminium- und Alkaligehalt benötigt.

Neben dem Einsatz als Rohstoff wird Quarz in Chemieanlagen auch als Prozessmaterial genutzt. In Absorptions- und Neutralisationskolonnen dient er als inerte Füllung, in Katalysatorbetten als Stützschicht und in Säureleitungen als Bettmaterial; in diesen Anwendungen sind sowohl mechanische Festigkeit als auch chemische Reaktionsträgheit gefragt. In Kolonnen- und Reaktoranwendungen werden meist mittlere und grobe Granulatfraktionen wie 0,7-1,2 mm bevorzugt, während in Füllstoff- und Beschichtungschemikalien mikronisierter Quarz zum Einsatz kommt. Die Fraktionsauswahl richtet sich nach der Kolonnengeometrie, der Strömungsgeschwindigkeit und dem angestrebten Druckverlust.