Кварц для химической промышленности

Распространённость кварца в химической промышленности обусловлена как тем, что он является чистым источником кремния, так и его химической стойкостью. За исключением плавиковой кислоты и горячих концентрированных щелочных растворов он устойчив к кислотам и большинству промышленных химикатов; не вступает в реакцию и не выделяет ионы в среду. Этот минерал с твёрдостью 7 по шкале Mohs, плотностью 2,65 g/cm³ и температурой плавления 1710°C сохраняет форму как при высокой температуре, так и в агрессивных химических средах. Эти свойства позволяют применять кварц и как сырьё, и как технологический материал.

Производство силиката натрия, силикагеля, осаждённого и коллоидного кремнезёма целиком начинается с кремнезёма кварцевого происхождения. В производстве карбида кремния, ферросилиция и металлического кремния кварц перерабатывают восстановлением при высокой температуре вместе с источником углерода. В производстве цеолитов, носителей катализаторов и синтетических силикатов чистота кварца влияет на пористую структуру и активность конечного продукта. Каждый из этих процессов требует источника кремнезёма с контролируемым содержанием железа, алюминия и щелочей.

Помимо применения в качестве сырья, кварц используется на химических предприятиях и как технологический материал. В абсорбционных и нейтрализационных колоннах он служит инертной насадкой, в слоях катализатора — опорным слоем, на кислотных линиях — материалом засыпки; в этих применениях требуются как механическая прочность, так и отсутствие химического взаимодействия. В колонных и реакторных применениях обычно предпочитают средние и крупные гранулированные фракции, например 0,7-1,2 mm, а в наполнительных и покрывающих химикатах используют микронизированный кварц. Выбор фракции делается исходя из геометрии колонны, скорости потока и целевых значений перепада давления.