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白云石粉為制造鎂鈣耐火材料的主要原料。白云石為CaCO3和MgCO3的復(fù)鹽,化學(xué)表達(dá)式為 CaMg(CO3)2,含 CaO 30.4%,MgO 21.7%,CO2 47.9% 。加熱后,白云石中的MgCO3在750℃左右分解;CaCO3在950℃左右分解。白云石和冷酸緩慢作用。白云石為三方晶系的礦物,其折射率nm =1.681?1.695,np= 1.500?1.513,相對密度2.8?2.9,硬度3.5?4。白云石礦床屬于沉積礦床,其成因又分為海相沉積白云石礦床和瀉湖相沉積白云石礦床。
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(shí)還含有Mn3O4。上述雜質(zhì)氧化物均為易熔成分,高純度雪花白少量存在能促進(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,四平雪花白它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點(diǎn)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(diǎn)2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
在通過常用的水選、烘干、粉碎、研磨、分級等工序后,再經(jīng)化學(xué)處理、煉鎂工業(yè)原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)金屬鎂的重要原料,其冶煉方法主要分為兩大類,即電解法和硅熱還原法。耐火材料白云石作為堿性耐火材料的重要原料之一,其重要性僅次于菱鎂礦,主要用于煉鋼轉(zhuǎn)爐襯,平爐爐膛,電爐爐壁,其次用于爐外精煉裝置和水泥窯等熱工設(shè)備。 白云石可制作白云石磚系列(目前主要有常規(guī)白云石磚、增鋯白云石磚、增鋯鎂白云石磚等)、電熔白云石碳磚和電熔鎂白云石碳磚等。
鎂白云石砂的另一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是方鈣石的結(jié)晶尺寸總比方鎂石小。所列為不同燒成制度下方鈣石與方鎂石結(jié)晶尺寸的對比。這是因?yàn)榉解}石被連續(xù)的方鎂石相所包圍,即方鈣石在鎂白云石砂的顯微結(jié)構(gòu)中不是連續(xù)相。在大的方鈣石晶簇中,方鈣石的生長依賴于Ca2+在方鈣石晶格中的擴(kuò)散而進(jìn)行,是一種簡單的 CaO-CaO晶界遷移過程:但對于小的、被孤立的方鈣石晶?;蚓Т?,Ca2+的擴(kuò)散必須穿過MgO相,使方鈣石晶粒生長的活化能較大,生長速率較方鎂石小。
近些年來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,白云石的用途也是更加的廣泛,白云石砂可以作為煉鋼時(shí)用的轉(zhuǎn)化爐的耐火內(nèi)層、造渣劑、水泥原料、玻璃熔劑、窯業(yè)、肥料、建筑與裝飾用石材、油漆、殺蟲劑與醫(yī)藥等各種用途??捎糜诮ú?、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能等領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn),白云石是碳酸鹽礦物,分別有鐵白云石和錳白云石。它的晶體結(jié)構(gòu)像方解石,常呈菱面體。遇冷稀鹽酸時(shí)會慢慢出泡。有的白云石在陰極射線照射下發(fā)橘紅色光。白云石是組成白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r的主要礦物成分。
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