USOS Y ESPECIFICACIONES

El cuarzo se encuentra en la naturaleza bajo la forma de cuarzo (, constituye el 12 % de la corteza terrestre y es el mineral más común y difundido; está compuesto por silicio y oxígeno en proporción de uno a dos. El silicio, metal negro y opaco, forma con el oxígeno un mineral perfectamente transparente. 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 sus variedades “impuras”, que presentan diversas coloraciones: violeta(cuarzo amatista), parda (ahumado), negra (morión) y amarillo (citrino). Las impurezas pueden estar presentes en forma de escamitas brillantes (aventurina), de agujas de rutilo (rutilado), o de otros minerales fibrosos (prasio).

El segundo grupo incluye tres variedades importantes (calcedonia, jaspe y sílex), que comprenden diversas subvariedades. Por ejemplo la cornalina, ágata y ónix, son subvariedades del cuarzo calcedonia.

El cuarzo es también triboluminiscente (por rozamiento o por golpe con el martillo emite una luminiscencia amarilla, observable en la oscuridad), y termoluminiscente (si lo calentamos entre 150 y 200 °C, emite una luminosidad azul o amarilla, visible inclusive en la oscuridad). Otra característica, es que interviene en la composición de rocas ígneas intrusivas y efusivas; en pegmatitas graníticas, como ganga en filones metalíferos y en rocas metamórficas y sedimentarias.

Se origina por enfriamiento de magmas, a partir de fluidos a temperaturas de 100 y 400° C. Calentado encima de los 573° C el cuarzo cambia su estructura cristalina y se vuelve Hexagonal (es como sí fuese otro mineral).

El cuarzo es común que se presente como vetas o filoncillos blancos en diversas rocas. También son frecuentes las geodas y drusas, cavidades tapizadas por cristales de cuarzo de variadas formas y coloraciones. Puede presentarse en la naturaleza como mineral de alta pureza (cristal de roca), o de lo contrario ser cultivado. Los recursos mundiales de grandes cristales naturales se encuentran exclusivamente en Brasil, y en menores cantidades en Estados Unidos. Los cristales de menor pureza o lascas, se encuentran en Madagascar, Angola, Africa del Sur, Rusia y Venezuela.

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

1.1. Usos.-

El cuarzo es uno de los Minerales Industriales más importantes: Es fundamental en la provisión de silício para la elaboración de ferrosilício.

Las variedades coloreadas e incoloras se utilizan a veces como gemas. Otras variedades como el ágata, además se la destina en la fabricación de morteros de uso en laboratorios.

El cristal de roca, se utiliza en la fabricación de instrumentos ópticos, aparatos de radio, aparatos químicos, etc.

Las arenas de cuarzo se utilizan en morteros, mezclas de hormigón, fabricación de vidrio y para fracturación hidráulica.

Las areniscas silíceas y cuarcitas se aplican en la industria de la construcción, tales como para elaborar revoques finos de calidad y microhornos comerciales.

Triturado y molido, se lo usa en la elaboración de ferromanganeso, preparación de cajas para moldes de fundición, en cerámica refractaria, industria del vidrio, fabricación de lijas, raspa para fósforos, polvos abrasivos, filtros finos, etc.

Las finas partículas de cuarzo de las arenas silíceas son usadas como abrasivo para pulimentar superficies metálicas (arenado). De acuerdo al grado de molienda, a su utilización, y al contenido de impurezas, se puede clasificar el cuarzo de dos maneras:

Cuarzo Metalúrgico: se lo utiliza como silicio, en la elaboración de ferrosilício y ferrosilício al manganeso. También como carga en altos hornos. Su contenido de hierro no es limitativo y es comercial en un tamaño de 41/2 ‘’.

Cuarzo para vidrio, cuarzo para cerámica, cuarzo para esmaltes y para derivados químicos: son empleados en la obtención de silicatos solubles, xerogeles e hidrogeles, como elemento ligante y agente antideslizante.

1.2. Especificaciones Técnicas.-

Por su composición, las características físico – químicas del cuarzo son simples. Se presenta en forma de granos irregulares asociados a menudo con feldespatos ricos en potasio y micas. Se distingue del feldespato por la falta de clivaje y su aspecto más vítreo. Según el uso o destino, las normas y especificaciones muestran los siguientes valores limitativos tanto en su composición, como en su contenido:

Para metalurgia:

IMPUREZAS	CONTENIDO %
SiO₂	> 99,15
Al₂O₃	< 0,15
Fe₂O₃	< 0,10
Oca	< 0,10
Alcalis	< 0,20

Para vidrio:

IMPUREZAS CONTENIDO %

Al₂O₃ < 0,20

Fe₂O₃ < 0,015 – 0,004 (óptico)

Fe₂O₃ < 0,050 – 0,15 (común)

CaO + MgO < 0,05

K₂O+Na₂O < 0,01

Para cerámica y esmaltes: SiO₂ = 99 % (cerámica), y SiO₂ = 99 % (esmaltes). El hierro no debe estar presente: le da tonalidad rojiza a la cerámica blanca.

Para derivados químicos:

IMPUREZAS CONTENIDO %

Al₂O₃ < 0,20

Fe₂O₃ < 0,015 – 0,003

CaO + MgO < 0,15

K₂O + Na₂O < 0,01

Para polvos abrasivos: Molido a malla - 120.

Para refractarios silícios: Para este rubro, se requiere un alto grado de pureza de la sílice, en la fabricación de ladrillos refractarios. El amasado de éstos requiere la presencia de aglomerantes como la alúmina (Al2O3) y álcalis (feldespatos).

ARENAS SILICEAS.-

Para revoques: No interesa el porcentaje de sílice, la mica debe ser < del 2% en peso, (en muestra total). Además, el material debe ser fino (80 %de arena fina). No debe contener materia orgánica. La pérdida por lavado debe ser < 6 %.

Para arenado: Se requiere arenas con alta abrasividad, deben ser cuarzosas y angulosas (a mayor angulosidad mayor abrasividad).

Para filtros lentos de agua (para agua potable): El contenido de cuarzo de la arena debe ser por lo menos entre 70 y 80 %. El Te (tamaño efectivo) es igual de 0,3 a 0,4 mm, y el Cu (coeficiente de uniformidad), de 2 a 3. No deben ser friables, ni contener mica (< 1 %), ni materia orgánica.

Para fabricación de vidrios: Especificaciones de materia prima para fabricación de vidrio (en %)

TABLA 1.- Norma ATBIAV Brasil

Componentes	Tipo A	Tipo B	Tipo C	Tipo D
ATBVIA Brasil
Sio_{2 (mín)}	99,50	9,50	99,40	99,0
Al₂O₃ (máx)	0,20	0,20	0,30	0,50
Fe₂O₃ (máx)	0,002	0,015	0,03	0,15
TiO₂(máx)	0,02	0,02	0,03	0,05
Cr₂O₃ (máx)	0,0002	0,0003	0,0005	0,0005
PPC (máx)	0,10	0,20	0,20	0,30

Tipo A: Vidrios especiales (por ejemplo ópticos, oftálmicos y otros)

Tipo B: Vidrios incoloros de alta calidad (por ejemplo cristales, frascos y artículos de mesa).

Tipo C: Vidrios incoloros comunes (por ejemplo envases en general y vidrio plano)

Tipo D: Vidrios de color (por ejemplo frascos, envases en general y vidrio plano).

TABLA 2.- Norma Británica BS2975

	Británica BS2975
Producto	% SiO₂ mín.	% Fe₂O₃máx.
Envases incoloros	99,8	0,03
Envases coloreados	97,0	0,25
Vajilla de mesa	99,6	0,010
Borosilicato	99,6	0,010
Cristal de plomo	99,6	0,010
Vidrio plano incoloro	99,0	0,10
Optico y oftálmico	99,7	0,013
Fibra para aislación	94,5	0,3

Para fracturación hidraúlica: Debe poseer alto grado de redondez, y lo más importante, el tamaño de la partícula que debe estar comprendida entre malla 40 y malla 65.