Silice cristalline, quartz

Numéro CAS : 14808-60-7

Autre(s) numéro(s) CAS : 1317-95-9

Identification

Description


Formule moléculaire brute : O2Si

Principaux synonymes

Noms français :

  • Alpha-quartz
  • Beta-quartz
  • Dioxyde de silicium, quartz
  • DRIED SILICA SAND
  • HIGH QUARTZ
  • LOW QUARTZ
  • POUDRE DE QUARTZ
  • PURE QUARTZ
  • Quartz
  • Quartz (silice cristalline)
  • ROCK CRYSTAL
  • Sable
  • Sable de silce
  • SABLE DE SILICE SEC
  • Sable à jet
  • SAND
  • SILICA (QUARTZ)
  • SILICA SAND
  • SILICA, CRYSTALLINE - QUARTZ
  • SILICE (QUARTZ)
  • Silice cristalline, quartz
  • Silice cristalline, tripoli

Noms anglais :

  • Quartz
  • Silica - Crystalline, Quartz
  • Silica, crystalline - alpha-quartz [14808-60-7 et 1317-95-9]
  • Silica-crystalline, Quartz
  • Silicon dioxide, quartz
Famille chimique
  • Composé inorganique
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La silice peut exister sous forme de silice cristalline ou sous forme de silice amorphe. Le quartz est une des formes de silice cristalline. C'est une substance inorganique composée d'oxygène et de silicium possédant la formule moléculaire générale suivante : SiO2. Constituant 12 % (en masse) de la lithosphère (partie supérieure de la croûte terrestre), le quartz est le minéral le plus commun (l'oxygène et le silicium sont respectivement les premier et deuxième constituants, par ordre d'importance, de la lithosphère). Il existe deux formes de quartz, la forme alpha-quartz et la forme bêta-quartz. La forme alpha-quartz qui est la plus courante, existe à la température ambiante. La forme bêta-quartz est stable uniquement à des températures supérieures à 573 °C ; elle se transforme en alpha-quartz en se refroidissant.

Le tripoli est aussi une forme de silice cristalline qui est considérée comme étant une variété de quartz. La silice cristalline sous forme de tripoli diffère des autres formes de silice cristalline par la présence de structures microcristallines naturelles. Ses particules sont d'une granulométrie extrêmement fine ayant plusieurs états d'agrégation. La grosseur des particules varie habituellement entre 1 et 10 µm, mais des particules ayant un diamètre de 0,1 à 0,2 µm sont fréquemment présentes. La silice cristalline sous forme de tripoli disponible commercialement sous le nom "Special Silica Stone", contient 98 à 99 % de silice et des quantités minimes d'alumine (sous forme d'argile) et d'oxyde de fer. La couleur de la silice cristalline sous forme de tripoli peut être blanche ou avoir différentes teintes de jaune, de brun ou de rouge selon la quantité d'impureté d'oxyde de fer.

Outre le quartz, la silice cristalline, peut se présenter sous plusieurs autres formes (polymorphes : même formule chimique mais structure cristalline différente). La cristobalite [CAS : 14464-46-1], quoique relativement rare naturellement et industriellement, est la deuxième forme de silice cristalline la plus rencontrée. Elle provient, par exemple, de l'altération à la chaleur des fibres réfractaires céramiques. La tridymite [CAS : 15468-32-3], la moins courante des formes polymorphes réglementées de silice cristalline, est pratiquement inexistante à l'état naturel et très peu ou pas documentée dans la littérature qui traite d'hygiène industrielle.

Certaines formes de silices cristallines peuvent être converties en d'autres formes en fonction de l'augmentation ou de l'abaissement de la température. Pour plus de précision, consulter la section Commentaires de la rubrique Identification de la fiche de renseignements portant sur la silice cristalline.

Les principales variétés de silice cristalline sous forme de quartz sont :

  • l'améthyste (quartz violet), qui doit sa couleur violette à une faible proportion de fer et/ou manganèse (quelques dix-millièmes). Cette coloration disparaît à la chaleur
  • l'amétrine, quartz qui possède à la fois la couleur de l'améthyste et la couleur de la citrine
  • la citrine (quartz jaune), ou fausse topaze, doit sa coloration à la présence d'oxyde de fer. La citrine peut être obtenue en chauffant de l'améthyste
  • le quartz fumé (ou enfumé), dont le morion, presque noir
  • le quartz hématoïde (rouge-brun)
  • le quartz hyacinthe (orange)
  • le quartz hyalin (limpide et incolore), dont le cristal de roche, particulièrement transparent
  • le quartz laiteux (blanc et translucide)
  • le quartz lie-de-vin (rouge opaque)
  • le quartz rose.

Les variétés bleues ou vertes sont beaucoup plus rares (par exemple le quartz saphir). D'autres variétés cryptocristallines (cristaux peu développés) de quartz existent : calcédoine (silex, agate [15723-40-7], onyx, cornaline, jaspe (mélange de quartz et de calcédoine [14639-89-5]), héliotrope (jaspe vert à taches rouges)).

D'autres variétés de quartz sont disponibles industriellement : cherts, flint, jaspe, novaculite, quartzite, sandstone et tripoli [1317-95-9].

En collaboration avec certains de ses partenaires et clientèles, la CSST a établi un programme d'intervention visant l'élimination de la silicose auprès des opérateurs de décapage au jet de sable. Elle a élaboré un guide : Le décapage au jet d'abrasif dans lequel on retrouve des éléments de bonne pratique qui peuvent être applicable à d'autres opérations impliquant une exposition à la silice cristalline.

Avec l'IRSST, la CSST a aussi publié un guide des bonnes pratiques : Prévention de l'exposition des travailleurs à la silice. À l'intention des entreprises du secteur de la transformation du granit et d'autres matériaux contenant du quartz.

De plus, l'IRSST a publié un rapport : Choix d'abrasifs, acceptabilité des substituts de la silice et adoption de mesures préventives lors du sablage au jet. Six annexes à ce rapport sont disponibles, elles traitent des sujets suivants :

  • Outils de collecte de données
  • Unités mobiles de sablage au jet
  • Rénovation générale de produits de métal
  • Marquage du granit
  • Réusinage de produit en métal
  • Grande entreprise manufacturière et construction

Les secteurs ciblés

  • Les compagnies de décapage au jet
  • Les services du secteur automobile
  • L'industrie navale
  • L'industrie de la charpente métallique
  • L'industrie des produits en pierre
  • Les fonderies
  • La construction

Les articles 68 et 69 du Règlement sur la santé et la sécurité du travail s'appliquent au jet d'abrasif :

  • 68. Jet d'abrasif : Toute opération industrielle de nettoyage par jet d'abrasif menée à l'intérieur d'un établissement doit s'effectuer dans une salle ou un cabinet isolé et ventilé par extraction.
  • 69. Autre équipement de protection : Outre les exigences prévues à l'article 68, l'employeur doit s'assurer que tout travailleur exposé à la poussière du nettoyage par jet d'abrasif porte une cagoule de sablage à adduction d'air, des gants, des jambières et un vêtement conçu pour assurer sa protection contre les poussières et les projections d'abrasifs et de métaux. Cet équipement doit être mis à la disposition des travailleurs par l'employeur. Le travailleur doit revêtir, enlever et remiser l'équipement de protection décrit au premier alinéa, à l'extérieur de l'endroit où ont lieu les opérations de nettoyage par jet d'abrasif.

La section 20 du Code de sécurité pour les travaux de construction s'applique au jet d'abrasif :

  1. Le port de la cagoule à adduction d'air prévu au Guide des appareils de protection respiratoire utilisés au Québec, publié par l'Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail, tel qu'il se lit au moment où il s'applique, de gants et d'un vêtement conçus pour assurer la protection contre les poussières et les projections d'abrasifs et de métaux est obligatoire pour tout travailleur utilisant un jet d'abrasif à moins que le travailleur ne soit isolé du procédé.
  2. Air d'alimentation : L'air d'alimentation de la cagoule peut être de composition naturelle et doit être conforme à la norme Air comprimé respirable : production et distribution CAN3-Z180.1-M85 et dans les cas où cet air n'est pas fabriqué sur les lieux mêmes du chantier de construction, il doit être attesté par le fabricant comme étant conforme à cette norme.
  3. Débit d'air : Le débit d'air pour la cagoule doit être suffisant pour prévenir l'entrée de poussières ou de particules en suspension dans l'air respiré par le travailleur et ne doit pas être inférieur à 165 litres par minute ou supérieur à 430 litres par minute.
  4. Entretien des équipements : L'employeur doit entretenir les équipements selon les recommandations du fabricant et voir à leur propreté.
  5. Ventilation : Si le travail nécessitant l'emploi d'un jet d'abrasif est fait à l'intérieur, le lieu doit être isolé et ventilé par extraction.
  6. Pour le décapage au jet d'abrasif, l'employeur doit mettre à la disposition des travailleurs un local pour leur permettre de se changer de vêtements. Ce local doit être conforme aux articles 8.9.2. et 8.9.3.

Utilisation et sources d'émission 16 27

Le quartz est principalement utilisé comme agent d'abrasion, de ponçage et de récurage de différents matériaux comme le bois, le métal, la pierre, le cuir ou autres matériaux friables. Il est à noter que l'utilisation de papiers abrasifs (papiers sablés) est en décroissance en raison des risques d'atteintes à la santé.

Il entre dans la fabrication de :

  • céramiques, de poteries, de porcelaines, d'émaux, d'argiles, de glaçures céramiques et de matières réfractaires en silicates
  • différents verres en silicates de sodium ou de potassium faits à partir de carbonates alcalins
  • ciments, de béton, de briques, de dalles, d'asphaltes, de mortiers et de certaines peintures.

La silice cristalline sous forme de tripoli sert de matière première pour la fabrication de carbure de silicium et elle est aussi employée comme un agent abrasif doux, un agent de polissage pour les métaux et un agent de remplissage pour des matériaux polymériques, des plastiques ou des peintures.

Sources d'émissions

Outre la présence de quartz lors de son utilisation comme matière première, on compte de nombreuses sources d'exposition au quartz en milieu de travail. Les principaux secteurs d'activité exposant les travailleurs à l'inhalation de poussières de silice cristalline sous forme de quartz sont :

  • travaux dans les mines et carrières : forage, extraction, concassage, broyage, tamisage de minerais ou roches renfermant de la silice libre
  • travaux de construction : taille, polissage, ponçage et sciage de matériaux renfermant de la silice cristalline
  • sablage : décapage au jet de sable
  • travaux de construction, d'entretien, de démolition de fours et de cheminées industriels
  • travaux du secteur de la construction sur des ouvrages en béton ou en maçonnerie (brique ou mortier)
  • travaux de démolition d'ouvrage de béton, notamment à l'aide d'un marteau-piqueur, cassage, concassage, perçage, sciage, ponçage ou meulage, déblayage ou balayage
  • travaux durant les activités industrielles où les décapeurs au jet de sable sont le plus exposés : ceux des secteurs automobiles, de l'industrie navale et du secteur de la charpente métallique.

Références

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La cote entre [ ] provient de la banque ISST du Centre de documentation de la CSST.