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白云石砂的燒結(jié)是非常困難的,純的白云石燒結(jié)溫度極高(1900~2000℃)。白云石難于燒結(jié)的原因主要有三:其一,白云石的煅燒產(chǎn)物CaO和MaO都是高熔點氧化物,遼寧高品質(zhì)白玉低溫下不可能將它們燒結(jié)至高密度;其二,在通常燒結(jié)溫度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO與CaO的化合物,CaO與MgO的固溶量也極為有限,白玉廠家而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的擴散系數(shù)均很小,低于1900℃下不可能通過固相擴散使CaO與MgO的混合物致密化;其三,白云石煅燒后形成團聚結(jié)構(gòu),燒結(jié)理論表明僅靠固相擴散不可能使具有團聚結(jié)構(gòu)的坯體燒結(jié)致密。
碳酸鈣工業(yè)作為非金屬礦工業(yè)的一個分支,在我國發(fā)展迅猛,白云石廠家已成為非金屬礦工業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)中國非礦協(xié)會碳酸鈣專委會統(tǒng)計,目前我國碳酸鈣生產(chǎn)加工企業(yè)近千家,其中具有一定規(guī)模的重質(zhì)碳酸鈣企業(yè)400余家,輕質(zhì)碳酸鈣企業(yè)320余家,其總生產(chǎn)能力約為700多萬噸左右(其中,重鈣為400萬噸左右,輕鈣為300萬噸左右)。從協(xié)會調(diào)查分析的150多家生產(chǎn)企業(yè)來看,年生產(chǎn)規(guī)模5萬噸以上的占4%左右,年生產(chǎn)規(guī)模2萬~5萬噸的占10%,年生產(chǎn)規(guī)模1萬~2萬噸的占26%,其他60%左右的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小于1萬噸。我國碳酸鈣產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)雖然起步較晚,但發(fā)展很快,1992年重鈣產(chǎn)量僅37萬噸,到2002年近520萬噸,年均遞增率32%左右。
白云石砂當前廣泛應用于冶金、耐火材料、建材、陶瓷等領(lǐng)域,是一種利用價值很高的非金屬礦產(chǎn)資源,具有很高的經(jīng)濟價值,白云石在煉鎂工業(yè)占據(jù)著非常重要的位置,接下來,原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)金屬鎂的重要原料。白云石冶煉鎂的方法主要分為兩大類,電解法和硅熱還原法,電解法工藝流程復雜難以取得經(jīng)濟效益,所以小型鎂廠不宜采用此法;硅熱還原法是將白云石煅燒后與硅鐵、螢石混合制成球,在1100℃真空爐內(nèi)加熱,還原產(chǎn)生鎂蒸汽及其他物質(zhì),再將鎂蒸汽冷卻后回收并鑄成鎂錠。
體積密度是鎂白云石砂的重要質(zhì)量指標,它反映出熟料的燒結(jié)程度,并直接影響到熟料的抗水化性能(粉化率)。以鎂精礦輕燒粉與消石灰配合生產(chǎn)鎂白云石砂時,混合料的混磨細度對熟料體積密度的影響以及體積密度與粉化率的合成鎂白云石砂的燒成溫度與所用原料、原料中雜質(zhì)含量、燒成設備有關(guān)。一般燒成溫度為1650℃左右,燒成溫度愈高,熟料的密度增大(在燒結(jié)溫度范圍內(nèi))、強度愈高保溫時間對鎂白云石砂致密度的影響也十分明顯。
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