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由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含鐵礦物等雜質(zhì),因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時還含有Mn3O4。上述雜質(zhì)氧化物均為易熔成分,少量存在能促進(jìn)白云石的燒結(jié),提高白云石砂的抗水化能力。但雜質(zhì)的存在對白云石質(zhì)耐火材料使用性能的影響也是十分明顯的。白云石高溫下分解成CaO和MgO,它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點1415℃)、鐵酸二鈣(C2F,1436℃分解)、 鋁酸三鈣(C3A,1545℃分解)以及硅酸二鈣(C2S,熔點2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
同時也會更容易被偶聯(lián)劑浸潤,從而更傾向于與聚合物基體形成良好的界面粘結(jié);對于納米碳酸鈣來講,它緊密的包覆在微米級粒子表面,總體尺度為微米級,所以不存在分散問題,白云石粉作過濾材料用于水處理,特別是使用于從飲用水到工業(yè)用水、游泳池用水等的中和,以及除鐵、錳、硅酸鹽等用途,這方面的研究正在深入進(jìn)行中。并且整個顆粒內(nèi)部為實心核,不象團聚體那樣存在空隙,減少了缺陷的發(fā)生;納米包覆粒子具有碳酸鈣的優(yōu)點,可拓寬其他顏色發(fā)暗的粉體的使用領(lǐng)域;由于表面包覆的碳酸鈣是納米級,
稱取約0.5g試樣(至0.0001g)于鎳坩堝中,加約2g氫氧化鉀,河北白玉置于低溫電爐上熔融,經(jīng)常搖動坩堝,在600-650℃繼續(xù)烙融15-20min,旋轉(zhuǎn)坩堝,使熔融物均勻地附著在坩堝內(nèi)壁,冷卻。用熱水浸取熔融物于300mL塑料杯中,蓋上表面皿。一次加入i5mL硝酸,再用少量鹽酸(1+1)及水洗凈坩堝,控制體積在60mL左右。高品質(zhì)白玉冷卻至室溫。在攪拌下加入固體氯化鉀至飽和(過飽和量控制在0.5-1.0g),加10ml15%氟化鉀,用塑料棒攪拌,放置7min,用塑料漏斗或涂蠟的玻璃漏斗以快速定性濾紙過濾,用5%氯化鉀溶液洗滌塑料杯2~3次。
生產(chǎn)白云石砂的原料有三類:鎂質(zhì)原料:菱鎂礦(或浮選鎂精礦)、海水氫氧化鎂、水鎂石;鈣質(zhì)原料:消石灰Ca(OH)2;鎂鈣質(zhì)原料:白云石、鎂白云石。二、工藝過程,根據(jù)對鎂白云石砂的質(zhì)量要求,可采取不同的原料組合,其生產(chǎn)工藝過程也有區(qū)別。一步和二步煅燒工藝都可用于生產(chǎn)鎂白云石砂,普通鎂白云石砂主要用于制造普通鎂白云石磚,多用一步法生產(chǎn);二步煅燒得到的鎂白云石砂純度高、密度大,用它制成的耐火磚高溫機械強度也高。常見的工藝過程有:用雜質(zhì)(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特級菱鎂礦和特級白云石分別輕燒、細(xì)磨,經(jīng)配料、混合、消化(水化)、困料、混練、壓坯,燒成得到鎂白云砂。
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