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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(duì)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。
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,高純度重鈣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:吉林高純度重鈣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。
白云石粉如何制作?白云石經(jīng)過(guò)揀選、破碎、磨細(xì)到325~1250目就成為白云石粉。白云石粉填加在天然橡膠和合成橡膠中,其橡膠性能與填加輕鈣粉的性能基本相同,但造價(jià)卻低于輕鈣粉。利用白云石生產(chǎn)橡膠通用型鈣鎂粉,作為一種新型填加劑和著色劑,可以部分或全部替代輕鈣粉和立德粉。經(jīng)表面改性的白云石粉,能使橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)性能大大增加。改性白云石粉是用表面改性劑對(duì)白云石粉進(jìn)行表面涂覆,然后再作填料。常用的表面改性劑有硬脂酸或硬脂酸脂、鈦酸脂、鋯鋁酸脂、混合硅烷偶聯(lián)劑等。
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(lái)實(shí)現(xiàn)。天然白云石煅燒過(guò)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)。
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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