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白云石加熱到700~900℃時(shí)分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物,稱苛性鎂云石,易與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)白云石經(jīng)1500℃煅燒時(shí),氧化鎂成為方鎂石,氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶 a-CaO,結(jié)構(gòu)致密,抗水性強(qiáng),耐火度高達(dá)2300℃。我國(guó)白云巖礦床分布在碳酸鹽巖巖系中,時(shí)代愈老的地層賦存的礦床愈多,且多集中于震旦系底層中。如東北的遼河群、內(nèi)蒙古的桑子群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次,震旦系、寒武系中白云巖礦床也比較廣泛,如遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇等地也由大型礦床產(chǎn)出。石炭、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
在通過常用的水選、烘干、粉碎、研磨、分級(jí)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。
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(duì)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(jī)械強(qiáng)度也高。常見的工藝過程有:用雜質(zhì)(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特級(jí)菱鎂礦和特級(jí)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。
白云石存在于結(jié)晶石灰?guī)r以及其它富含鎂的變質(zhì)巖中,部分產(chǎn)于熱液礦脈和碳酸鹽巖石的孔穴內(nèi),偶爾作為各種沉積巖的膠結(jié)物,為碳酸鹽巖中最常見的一種造巖礦物。臺(tái)灣白云石之造成系鎂質(zhì)交換石灰?guī)r之鈣質(zhì)而成,主要賦存于先第三紀(jì)大南澳片巖下部之結(jié)晶石灰?guī)r帶,呈凸鏡體、層狀或不規(guī)則礦囊。白云石的主要成分為碳酸鎂鈣,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。白云石在外觀上看來非常接近石灰石,事實(shí)上,在發(fā)現(xiàn)石灰石沉積物的地區(qū),也會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)白云石。大多數(shù)白云石的沉積物含有一定比例的石灰石。區(qū)別白云石的重要依據(jù)是巖石中白云石礦物質(zhì)的含量不少于50%。
耐火原材料白云石砂與環(huán)境中的水作用而喪失強(qiáng)度甚至粉化,即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力對(duì)白云石質(zhì)耐火制品的生產(chǎn)、保存及使用都很重要。提高白云石砂及鎂質(zhì)白云石砂抗水化能力的主要方法有:高純白云石砂的抗水化能力主要取決于它的煅燒溫度。煅燒溫度提高,方鎂石和方鈣石晶體尺寸增大,使抗水化能力提高;同樣的關(guān)系也表現(xiàn)在熟料氣孔率對(duì)抗水化能力的影響上,氣孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施對(duì)其抗水化能力的提高都是有益的。
MgO-CaO系白云石砂原礦石較難燒結(jié),MgO與CaO屬陽(yáng)離子惰性氣休型的電子層結(jié)構(gòu),具有低的極性,不易擴(kuò)散,且顆粒表面傾向于形成雙電層,河南白砂子阻礙直接接觸的機(jī)會(huì),這種低極性的陽(yáng)離子氧化物,只有在溫度近于其熔點(diǎn)時(shí),才會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷??瘴坏某霈F(xiàn)和離子擴(kuò)散過程的發(fā)生,也只有在接近熔點(diǎn)的溫度下才有可能,故高純致密堿性原礦石,均難燒結(jié)。白云石復(fù)鹽〔Ca ? Mg(CO3)2熱分解后,仍是CaO與MgO兩相共存,互溶程度小,河南高品質(zhì)白砂子廠家故純白云石(CaO·MgO)、較純MgO或CaO更難燒結(jié),采用在MgO中摻入CaO,增加CaO-CaO 的接觸機(jī)會(huì);或在白云石中摻入MgQ,提高M(jìn)gO含量,增加MgO-MgO接觸機(jī)會(huì),可以改善其燒結(jié)性能。
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