生產白云石砂的原料有三類:鎂質原料:菱鎂礦(或浮選鎂精礦)、海水氫氧化鎂、水鎂石;鈣質原料:消石灰Ca(OH)2;鎂鈣質原料:白云石、鎂白云石。二、工藝過程,根據對鎂白云石砂的質量要求,可采取不同的原料組合,其生產工藝過程也有區(qū)別。一步和二步煅燒工藝都可用于生產鎂白云石砂,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;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械強度也高。常見的工藝過程有:用雜質(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特級菱鎂礦和特級白云石分別輕燒、細磨,經配料、混合、消化(水化)、困料、混練、壓坯,燒成得到鎂白云砂。
白云石物料經粉碎到所需粒度后,由提升機將物料送至儲料斗,再經振動給料機將料均勻連續(xù)的送入磨主機磨室內,在磨主機底部的物料由鏟刀提升送到磨輥與磨環(huán)之間,因磨輥的滾動碾壓而達到將石灰石粉碎目的。粉碎后的白云石粉由熱風帶到磨主機頂部的粉體分析機,合格的白云石粉會通過分析機,不合格的回落到磨主機再次研磨,直到合格。合格的白云石粉通過分析機后由風管送到集粉器,再等待進入包裝機包裝進袋。白云石可以作為煉鋼時用的轉化爐的耐火內層、造渣劑、水泥原料、玻璃熔劑、窯業(yè)、肥料、建筑與裝飾用石材、油漆、殺蟲劑與醫(yī)藥等各種用途??捎糜诮ú摹⑻沾?、玻璃和耐火材料、化工以及農業(yè)、環(huán)保、節(jié)能等多種領域。
白云石砂的主要成分為碳酸鎂鈣,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。白云石礦主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂。這種石材在外觀上看來非常接近石灰石,事實上,在發(fā)現石灰石沉積物的地區(qū),也會經常發(fā)現白云石。大多數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是巖石中白云石礦物質的含量不少于50%。另外,白云石是多孔性石材。因構成白云石的化學成分對酸性物質不敏感,白云石具有更佳的耐候性。
MgO-CaO系白云石砂原礦石較難燒結,MgO與CaO屬陽離子惰性氣休型的電子層結構,具有低的極性,不易擴散,且顆粒表面傾向于形成雙電層,阻礙直接接觸的機會,這種低極性的陽離子氧化物,只有在溫度近于其熔點時,才會出現結構缺陷。空位的出現和離子擴散過程的發(fā)生,也只有在接近熔點的溫度下才有可能,故高純致密堿性原礦石,均難燒結。白云石復鹽〔Ca ? Mg(CO3)2熱分解后,仍是CaO與MgO兩相共存,互溶程度小,故純白云石(CaO·MgO)、較純MgO或CaO更難燒結,采用在MgO中摻入CaO,增加CaO-CaO 的接觸機會;或在白云石中摻入MgQ,提高MgO含量,增加MgO-MgO接觸機會,可以改善其燒結性能。
白云石砂當前廣泛應用于冶金、耐火材料、建材、陶瓷等領域,是一種利用價值很高的非金屬礦產資源,具有很高的經濟價值,白云石在煉鎂工業(yè)占據著非常重要的位置,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℃真空爐內加熱,還原產生鎂蒸汽及其他物質,再將鎂蒸汽冷卻后回收并鑄成鎂錠。
優(yōu)質燒成白云石粉硅酸鹽相極少,并且主要存在于晶內,骨料與基質致密結合,四平高品質方解石粉基質中微細氣孔均勻分布。白云石顆粒中方鈣石與方鎂石晶體細小直接結合;電熔鎂砂顆粒中方鎂石晶體碩大直接結合,晶界較直,解理縫筆直。高品質方解石粉其顯微結構特點決定了該材料兼具耐高溫侵蝕和剝落等一系列優(yōu)良性能。而后者硅酸鹽相很多,并且主要賦存于晶間,骨料與基質結合不夠致密,基質中氣孔裂紋較多。因此其耐高溫侵蝕和剝落等一系列性能都較差。