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白云石燒結(jié)的特點(diǎn)主要取決于煅燒溫度、時(shí)間和雜質(zhì)組成及含量。白云石在1700?1800℃溫度下煅燒后,方鈣石、方鎂石晶粒尺寸長(zhǎng)大,使體積穩(wěn)定,密度提高,一般可達(dá)3.0~3.4g/cm3,有抗水化能力。為達(dá)到一定的體積密度,可以采取提高煅燒溫度或者延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間的方法來實(shí)現(xiàn)。天然白云石煅燒過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3等與CaO反應(yīng),形成一系列含鈣化合物,并隨溫度升高伴有液相產(chǎn)生,最終實(shí)現(xiàn)天然白云石在液相參與下的燒結(jié)。
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(diǎn)氧化物,伊春高品質(zhì)白砂子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,白砂子廠家而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的擴(kuò)散系數(shù)均很小,低于1900℃下不可能通過固相擴(kuò)散使CaO與MgO的混合物致密化;其三,白云石煅燒后形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu),燒結(jié)理論表明僅靠固相擴(kuò)散不可能使具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的坯體燒結(jié)致密。
同時(shí)也會(huì)更容易被偶聯(lián)劑浸潤(rùn),從而更傾向于與聚合物基體形成良好的界面粘結(jié);對(duì)于納米碳酸鈣來講,它緊密的包覆在微米級(jí)粒子表面,總體尺度為微米級(jí),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(gè)顆粒內(nèi)部為實(shí)心核,不象團(tuán)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(diǎn),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(jí),
碳酸鈣工業(yè)作為非金屬礦工業(yè)的一個(gè)分支,在我國(guó)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(guó)非礦協(xié)會(huì)碳酸鈣專委會(huì)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)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(huì)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(guó)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?jī)H37萬噸,到2002年近520萬噸,年均遞增率32%左右。
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