Le
sable
Le sable provient de l’extraction et du traitement du
sable des gisements de certaines carrières. En France,
la majeure partie de la silice provient de gisement de sables
naturellement fins, gisements d’épaisseur variable,
recouverts de terre arable, de marne, de minéraux divers.
On trouve également des gisements en lagune. Dans ce
cas c’est un mélange de sable et d’eau
qui est pompé et envoyé à l’usine
de traitement.
Les principaux gisements français se situent autour
de Paris, en Seine et Marne, dans l’Essonne, l’Oise
et l’Aisne. D’autres carrières sont exploitées
en Alsace, en Gironde, dans le Vaucluse, la Drôme, et
la Charente maritime.
Compte tenu du type de verre fabriqué, deus éléments
essentiels caractérisent le sable utilisable en verrerie,
ce sont :
• la composition chimique (le tableau suivant en donne
un exemple)
• la granulométrie qui est elle,
resserrée entre 100 et 300 µm
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Sable
Fontaine-
bleau |
Sable
Aisne |
Sable
Oise |
Sable
Gironde |
Sable
Felds-
pathique |
Quartz
filonien
Portugal |
Cristal
de
roche
Brésil |
SiO2
|
99,7 |
99,6
|
99,6 |
98,5
|
95,0 |
99,8
|
99,99 |
AI2O3
|
0,05 |
0,11 |
0,10 |
0,80 |
2,7 |
0,04
|
0,007 |
Fe2O3 |
0,013 |
0,02 |
0,015 |
0,04 |
0,055 |
0,002 |
0,001 |
K2O |
0,01 |
0,04 |
0,01 |
0,40 |
1,9 |
0,1 |
0,001 |
Perte
au feu |
0,10 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,02 |
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Exemples de compositions chimiques
des sables verriers
On jugera de l’importance de la teneur en Fe2O3 des
sables entrant dans la composition du lit de fusion des verres
élaborés par les teneurs admises :
• verre extra blanc : <0,015 %
• verre blanc : <0,04 %
• verre mi-blanc :<0,10 %
• verre coloré : de 0,1 à 1 % selon la
couleur
La teneur en humidité est aussi une caractéristique
qui doit être contrôlée et régulière.
Le sable peut être livré sec ou humide (jusqu’à
5 %) ou avec un taux d’humidité contrôlé
et garanti de 2, 3 ou 4 %.
L’obtention des sables possédant les qualités
physico-chimiques voulues dépend d’une façon
prépondérante de celles du sable brut, donc
du gisement, de son choix et de son exploitation et, d’une
moindre façon, du traitement assez simple que l’on
peut lui faire subir.
Comme pour des raisons évidentes de rentabilité,
il s’avère obligatoire de fournir plusieurs qualités
à partir d’une même usine de traitement,
plusieurs gisements alimenteront l’usine avec des bruts
correspondant aux produits finis à fournir.
Pour un producteur de sable la possibilité de fournir
les verreries sur une longue période suppose la maîtrise
d’un certain nombre de contraintes parmi lesquels nous
retiendrons plus particulièrement la maîtrise
foncière du gisement, le permis d’exploitation
et le respect des contraintes liées à l’environnement.
L’exploitation de la carrière relève
d’une méthodologie précise qui va conduire,
après réalisation de la découverte, à
exploiter le gisement par gradins, chaque gradin correspondant
à une qualité de sable brut.
L’homogénéisation des lots extraits,
les coupures granulométriques, le lavage-attrition
(élimination des argiles et donc diminution des teneurs
en oxydes de Fe et Al), les séparations densimétrique
et magnétique, l’essorage et le traitement à
la vapeur, font partie des opérations de traitement
qui peuvent être mises en jeu pour transformer les sables
bruts et produits finis à usage verrier. Le prélèvement
régulier d’échantillons permet le contrôle
de la qualité définie dans les cahiers des charges
établis par les partenaires.
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