Sable

Le sable est un matériau granulaire présent naturellement et composé de roche finement broyée et de particules minérales. C’est un matériau de fabrication répandu utilisé dans un large éventail d’industries de la construction, du verre et du transport.

Les matériaux de sable peuvent être classés en plusieurs catégories principales, dont la chromite, le silice et le zircon.

La chromite est un minéral d’oxyde de chrome de fer qui appartient au groupe des spinelles. C’est de loin le minéral le plus important industriellement ; on l’utilise dans les matériaux d’alliage des aciers inoxydables et d’outillage. La chromite est composée de deux métaux : la chromite et la magnésiochromite. Le chromage et l’alliage utilisé dans les superalliages résistants à la corrosion, le nichrome et l’acier inoxydable sont dérivés du chrome extrait de la chromite. On utilise également le chrome comme pigment pour le verre, la glaçure, la peinture et comme agent oxydant pour tanner le cuir, parfois comme gemme.

La silice, également appelée dioxyde de silicium, est un matériau présent à l’état naturel qui est également un composant majeur du sable. Les géologues estiment qu’il constitue plus de 10 % par masse de la croûte terrestre. C’est l’une des familles de matériaux les plus complexes et les plus abondantes qui existent en tant que composant de plusieurs minéraux et en tant que produit synthétique. Il est le plus fréquemment trouvé dans la nature sous forme de quartz et dans différents organismes vivants. Le verre de quartz, la silice pyrogénée, le gel de silice, les aérogels sont les exemples les plus notables de silice. Bien qu’elle soit principalement utilisée dans les matériaux structurels et dans la microélectronique, la silice est également un élément important dans les industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique.

Comme matériau de structure, on estime que l’industrie de la construction consomme 95 % de la silice produite dans le monde. Sous la forme de sable, le point de fusion élevé de la silice en fait un matériau adapté comme ingrédient principal dans le moulage en sable pour la fabrication de composants métalliques utilisés dans l’ingénierie et d’autres applications. De plus, la fracturation hydraulique emploie la silice cristallisée pour faciliter l’extraction du pétrole en formations étanches et du gaz de schiste.

L’ingrédient principal dans la fabrication de verre est la silice, qui ne cristallise pas lors du refroidissement, mais se solidifie sous forme de verre. De même, elle constitue l’ingrédient principal de la silice pyrogénée, qui sert d’agent épaississant universel et d’agent anti-mottant dans les poudres. En outre, les fibres de télécommunication optiques contiennent de la silice ainsi que de nombreuses céramiques pour produire du grès, du grès cérame et de la porcelaine.

Les industries alimentaire et pharmaceutique utilisent également la silice comme additif alimentaire commun pour ses propriétés d’agent d’écoulement dans l’alimentation en poudre et pour ses propriétés d’absorption de l’eau. L’industrie du vin, de la bière et des jus emploie la silice colloïdale comme agent affineur. On l’utilise aussi pour faciliter l’écoulement de la poudre au cours de la production de comprimés dans l’industrie pharmaceutique. Le secteur de la cosmétique fait appel à la silice pour ses propriétés de diffusion de la lumière et son pouvoir absorbant naturel et dans le dentifrice comme abrasif qui retire la plaque.

Le zircon est un minéral omniprésent dans la croûte terrestre. Il est principalement appliqué comme opacifiant, par exemple, dans l’industrie pharmaceutique et l’industrie de la céramique décorative. Il est également utilisé dans les réfractaires et la fonderie et dans un nombre croissant d’applications spécialisées comme les produits chimiques à base de zircone et de zirconium, les barres de combustible nucléaire, les convertisseurs de combustible catalytiques, et les systèmes de purification de l’eau et de l’air. En outre, le zircon est un minéral clé que les géologistes utilisent dans la géochronologie.