Sand

Sand ist ein natürlich vorkommendes Granulat, das aus fein gemahlenem Stein und Mineralpartikeln besteht. Es handelt sich um ein beliebtes Fertigungsmaterial, das in einer Vielzahl von Anwendungen in der Bau-, Glas- und Transportbranche genutzt wird.

Sandmaterialien können in verschiedene Hauptkategorien eingeteilt werden, darunter Chromit, Kieselsäure und Zirkon.

Chromit ist ein Eisenchromoxid-Mineral, das zu den Spinellen zählt. Es ist im Grunde das industriell wichtigste Mineral, das als Legierungsmaterial in rostfreien Stählen und Werkzeugstählen verwendet wird. Chromit besteht aus zwei Metallen: Chromit und Magnesiochromit. Chrombeschichtungen und Legierungen für den Einsatz in korrosionsbeständigen Superlegierungen, Nichrom und Edelstahl sind ein Derivat des Chroms, das aus Chromit extrahiert wurde. Chrom wird auch als Pigment für Glas, Glasuren, Farbe und als Oxidationsmittel für gegerbtes Leder verwendet. Manchmal wird es als Edelstein genutzt.

Kieselsäure, auch Siliziumdioxid genannt, ist ein natürlich vorkommendes Material, das auch der Hauptbestandteil von Sand ist, der schätzungsweise mehr als 10 % der Masse der Erdkruste ausmacht. Es ist eine der komplexesten und größten Materialfamilien, die sowohl als Verbindung aus mehreren Mineralien als auch als synthetisches Produkt existiert. Kieselsäure findet man in der Natur am häufigsten als Quarz und in verschiedenen lebenden Organismen. Quarzglas, pyrogenes Siliziumdioxid, Kieselgel, Aerogele sind die wichtigsten Beispiele für Kieselsäure. Kieselsäure wird zwar hauptsächlich für Konstruktionsmaterialien und Mikroelektronik verwendet, ist aber auch in der Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie ein wichtiges Element.

Als Konstruktionsmaterial werden schätzungsweise 95 % der weltweit produzierten Kieselsäure von der Bauindustrie verbraucht. In Form von Sand eignet sich Kieselsäure dank ihres hohen Schmelzpunkts als Hauptbestandteil in Sandguss für die Metallkomponentenherstellung im Maschinenbau und für andere Anwendungen. Darüber hinaus wird kristalline Kieselsäure beim Fracking verwendet, um die Extraktion von Öl und Schiefergas zu erleichtern.

Der Hauptbestandteil bei der Glasherstellung ist Kieselsäure, die bei der Kühlung nicht kristallisiert, sondern sich als Glas verfestigt. Ebenso ist sie der Hauptbestandteil von pyrogenem Siliziumdioxid, das als universelles Verdickungsmittel und als Antiklump-Mittel in Pulvern dient. Darüber hinaus wird Kieselsäure für optische Telekommunikationsfasern sowie in vielen Keramiken zur Herstellung von Tonwaren, Steingut und Porzellan verwendet.

In der Lebensmittel- und Pharmaindustrie wird Siliziumdioxid aufgrund seiner Eigenschaften als Flussmittel in pulverförmigen Lebensmitteln und seiner Wasserabsorptionseigenschaften als ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff eingesetzt. Kieselsol wird als Klärungsmittel in vielen Weinen, Bieren und Säften verwendet. Es wird auch zur Unterstützung des Pulverflusses bei der Herstellung von Tabletten in der Pharmaindustrie eingesetzt. In Kosmetika wird Kieselsäure aufgrund ihrer lichtstreuenden Eigenschaften und natürlichen Saugfähigkeit sowie in Zahncreme zur Plaque-Entfernung als Schleifmittel genutzt.

Zirkon ist ein flächendeckend vorhandenes Mineral in der Erdkruste. Es wird hauptsächlich als Trübungsmittel eingesetzt, z. B. in der pharmazeutischen und dekorativen Keramikindustrie. Es wird auch in Feuerfestmaterialien und Gießereien sowie in einer wachsenden Anzahl von Spezialanwendungen wie Zirkonoxid und Zirkonchemikalien, nuklearen Brennstäben, Brennstoffkatalysatoren sowie Wasser- und Luftreinigungsanlagen eingesetzt. Außerdem ist Zirkon ein wichtiges Mineral, das Geologen in der Geochronologie nutzen.