Quartz pour l'industrie chimique

La large diffusion du quartz dans l'industrie chimique tient à la fois à sa qualité de source de silicium pure et à sa résistance chimique. À l'exception de l'acide fluorhydrique et des solutions alcalines concentrées à chaud, il résiste aux acides et à la plupart des produits chimiques industriels : il ne réagit pas et ne libère pas d'ions dans le milieu. Avec une dureté Mohs de 7, une densité de 2,65 g/cm³ et un point de fusion de 1710°C, ce minéral conserve sa forme aussi bien à haute température que dans des milieux chimiques agressifs. Ces propriétés rendent le quartz utilisable à la fois comme matière première et comme matériau de procédé.

La production de silicate de sodium, de gel de silice, de silice précipitée et de silice colloïdale part entièrement d'une silice issue du quartz. Dans la production de carbure de silicium, de ferrosilicium et de silicium métallique, le quartz est réduit à haute température en présence d'une source de carbone. Dans la production de zéolithes, de supports de catalyseurs et de silicates de synthèse, la pureté du quartz influence la structure poreuse et l'activité du produit fini. Chacun de ces procédés exige une source de silice dont les teneurs en fer, en aluminium et en alcalins sont maîtrisées.

Au-delà de son usage comme matière première, le quartz est également mis à profit comme matériau de procédé dans les usines chimiques. Il sert de garnissage inerte dans les colonnes d'absorption et de neutralisation, de couche support dans les lits catalytiques et de matériau de lit dans les lignes acides ; ces applications exigent à la fois une bonne résistance mécanique et l'absence de réaction chimique. Dans les applications de colonnes et de réacteurs, on privilégie généralement des fractions granulaires moyennes à grossières telles que 0,7-1,2 mm, tandis que le quartz micronisé est utilisé dans les produits chimiques de charge et de revêtement. Le choix de la fraction se fait selon la géométrie de la colonne, la vitesse d'écoulement et les objectifs de perte de charge.