FABRICACION CUENCOS DE CUARZO

Desde CUENCOTERAPIA.ES os ofrecemos este extenso artículo sobre la composición y fabricación de los cuencos de cuarzo.

CUARZO

1. ASPECTOS GENERALES
- COMPOSICIÓN

El mineral cuarzo (SiO2) es el mineral más común y difundido (constituye el 12 % de la corteza terrestre); está compuesto por silicio y oxígeno en proporción de uno a dos. Pertenece a la clase de los silicatos y al sistema cristalino trigonal. Este mineral es muy rico en variedades, los que se pueden agrupar en macrocristalinas, con cristales bien visibles a simple vista, y criptocristalinas, formada por cristales microscópicos. Al primer grupo pertenece el cuarzo puro (hialino o cristal de roca), incoloro y transparente, y variedades que presentan diversas coloraciones: violeta (cuarzo amatista), parda (ahumado), negra (morión) y amarillo (citrino). El segundo grupo incluye variedades importantes como calcedonia, jaspe y sílex, que comprenden diversas subvariedades. Por ejemplo la cornalina, ágata y ónix, son subvariedades del cuarzo calcedonia.

Es un mineral frágil, duro (7 de la escala de Mohs) y sumamente estable en condiciones de superficie, e interviene en la composición de numerosas rocas ígneas intrusivas y efusivas; también en pegmatitas graníticas, como ganga en filones metalíferos y en rocas metamórficas y sedimentarias.

Comúnmente se presenta como vetas o filones en diversas rocas. Aparece en la naturaleza como mineral de alta pureza (cristal de roca) o en variedades de menor pureza, pero que permiten su uso industrial. Los reservas mundiales de grandes cristales naturales de alta pureza se encuentran exclusivamente en Brasil, y en menores cantidades en Estados Unidos. Madagascar, Angola, África del Sur, Rusia y Venezuela producen lascas (trozos sin formas cristalinas) de alta pureza.

Las arenas ricas en cuarzo y las areniscas son las principales fuentes de arenas silíceas industriales existentes en todo el mundo.

El silicio es un elemento químico metaloide o semimetálico cuyo símbolo es "Si" su número atómico es 14, pertenece al grupo 14 de la tabla periódica de los elementos y forma parte de la familia de los carbonoideos. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno.

El nombre Silicio deriva del latín silex (pedernal). Los compuestos del silíceo fueron ya de gran importancia en la prehistoria Las herramientas y las armas hechas de pedernal; una de las variedades del dióxido de silicio fueron los primeros utensilios del hombre.

El silicio, a diferencia del carbono, no existe libre en la naturaleza. Como dióxido se encuentra en varias formas de cuarzo: Cristal de roca, Amatista, Cuarzo ahumado, Cuarzo rosa, y cuarzo lechoso. La arena es en gran parte dióxido de silicio (sílice). El ópalo es una variedad hidratada de cuarzo.

2. EL CUARZO COMO MATERIA PRIMA INDUSTRIAL

El cuarzo es un mineral industrial de primera magnitud, que dispone de una enorme variedad de aplicaciones. La industria del vidrio (45%) y la fundición (35%) consumen la parte fundamental de la producción, ya sea en forma de cuarzo triturado o arenas silíceas y extrasilíceas constituidas por más de 97% de granos de cuarzo. Alcanzado este límite máximo de pureza, son las impurezas las que condicionan la mayoría de las aplicaciones del sílice. Los sectores industriales tienen especificaciones precisas, a menudo normalizadas, especialmente para fundición.

Su piezoelectricidad genera una demanda creciente en electrónica, joyería e informática: finas láminas de cuarzo se utilizan como osciladores para recibir, emitir o controlar una frecuencia dada extremadamente precisa que desempeña un papel de metrónomo en relojes, ordenadores y numerosos otros aparatos de metrología como los que miden las altas presiones instantáneas que resultan de explosiones atómicas o voladuras de minas. El cuarzo sirve para producir luz monocromática en equipamiento científico y óptico.

La estructura de los silicatos es muy compleja y solamente ha podido dilucidarse mediante estudios minuciosos con rayos X

CUENCOTERAPIA

FASES FABRICACION CUENCOS DE CUARZO

PROCESOS TECNOLOGICOS: MOLIENDA

Etapa 1: Chancado

¿Cuál es el objetivo?
El mineral proveniente de la mina presenta una granulometría muy gruesa (bloques de 10-15 cm), por lo que el objetivo del chancado es reducir el tamaño de los fragmentos hasta obtener un tamaño uniforme menor a 30 mm.

¿En qué consiste el proceso de chancado?
Para lograr el tamaño deseado, en el proceso del chancado se utiliza la combinación de equipos en línea que van reduciendo el tamaño de los fragmentos en etapas, las que se conocen como etapa primaria y etapa secundaria.
En la etapa primaria, el chancador primario reduce el tamaño máximo de los fragmentos a 3 pulgadas de diámetro.
En la etapa secundaria, el tamaño del material se reduce a 1 pulgada.

¿Cómo son los equipos?
Los chancadores son equipos eléctricos de dimensiones importantes. En estos equipos, los elementos que trituran el mineral mediante movimientos vibratorios están construidos de una aleación especial de acero de alta resistencia. Los chancadores son alimentados por la parte superior y descargan el mineral chancado por su parte inferior a través de una abertura graduada de acuerdo al diámetro requerido. Todo el manejo del mineral en la planta se realiza mediante correas transportadoras, desde la alimentación proveniente de la mina hasta la entrega del mineral chancado a la etapa siguiente

. . .Polvo de Silice Final

Etapa 2: Fundido y Compactado

Cuarzo fundido. Se obtiene en el horno eléctrico, por fusión de cristales de cuarzo hialino de primera calidad. La materia prima se lava y se tritura, escogiendo cuidadosamente las porciones que serán tratadas. Para conseguir el de máxima calidad hay que distinguir dos fases. Los cristales de cuarzo se cargan tan apretados como se posible en un crisol de grafito o de carbono, de modo tal que, al quebrarse los cristales, por efecto del calor, no puedan separarse sus fragmentos, evitando la entrada de pequeñas cantidades de gas que originarían burbujas y fallas en los cuencos.

Los crisoles se meten en un horno al vacío modificado, cuya temperatura se eleva lo más rápidamente posible hasta el punto de fusión del cuarzo. La presión del horno se ha de mantener lo más baja posible. La fusión del cuarzo, en el vacío, requiere de 6,6 a17,6 kWh/kg.

El producto de la fusión es un magma transparente, que contiene relativamente pocas burbujas. Como estas se han formado a una temperatura de 1800ºC, aproximadamente, la presión del gas dentro de ellas, a la temperatura ambiente, es muy baja. Este magma se coloca en otro crisol de grafito suspendido en un horno vertical de tubo de carbón, en el cual un émbolo de grafito que ajusta al crisol se hace gravitar sobre la superficie del magma. Encima del pistón, se dispone un peso; entonces se calienta de nuevo el magma hasta el punto de fusión, con lo cual desaparecen las burbujas, y bajo la acción de peso, el cuarzo es expulsado en forma de varillas, tubos o cintas.

Se preparan grandes bloques exentos de burbujas con cuarzo puro fundido en un horno de resistencia y de vacío, dispuesto para soportar grandes presiones. Tan pronto como se funde la materia prima, se cierra la válvula de vacío, se eleva rápidamente la presión dentro de horno a un punto suficiente, con lo cual desaparecen las últimas burbujas. Esta pasta se pasa a un molde centrifugador que le da la forma al cuenco.