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一般說(shuō)來(lái),人們通常用硬度測(cè)試法和酸性測(cè)試法這兩種方法來(lái)區(qū)別石灰石和白云石。摩氏硬度測(cè)試法(MOH)是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械測(cè)試法,即用另外一種已知硬度的金屬來(lái)刮擦這種石材。由此測(cè)得白云石的硬度值介于3到4之間。而酸性測(cè)試法則是將稀釋后的鹽酸涂布到石材表面,石灰石反應(yīng)強(qiáng)烈,而白云石反應(yīng)不太明顯,表面會(huì)形成粉狀物。如果以上測(cè)試效果不明顯,則需要做實(shí)驗(yàn)室分析。若能知道石材的來(lái)源礦,則礦物質(zhì)種類(lèi)和成分就會(huì)一清二楚了。
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,盤(pán)錦高純度煅花蕊石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,煅花蕊石價(jià)格而且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(guò)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。
體積密度是鎂白云石砂的重要質(zhì)量指標(biāo),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(shí),混合料的混磨細(xì)度對(duì)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(shè)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(qiáng)度愈高保溫時(shí)間對(duì)鎂白云石砂致密度的影響也十分明顯。
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(duì)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(zhǎng)依賴(lài)于Ca2+在方鈣石晶格中的擴(kuò)散而進(jìn)行,是一種簡(jiǎn)單的 CaO-CaO晶界遷移過(guò)程:但對(duì)于小的、被孤立的方鈣石晶粒或晶簇,Ca2+的擴(kuò)散必須穿過(guò)MgO相,使方鈣石晶粒生長(zhǎng)的活化能較大,生長(zhǎng)速率較方鎂石小。
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