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鎂白云石砂的另一個結(jié)構(gòu)特點是方鈣石的結(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)晶尺寸的對比。這是因為方鈣石被連續(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,方鈣石的生長依賴于Ca2+在方鈣石晶格中的擴散而進行,是一種簡單的 CaO-CaO晶界遷移過程:但對于小的、被孤立的方鈣石晶?;蚓Т?,Ca2+的擴散必須穿過MgO相,使方鈣石晶粒生長的活化能較大,生長速率較方鎂石小。
白云石存在于結(jié)晶石灰?guī)r以及其它富含鎂的變質(zhì)巖中,部分產(chǎn)于熱液礦脈和碳酸鹽巖石的孔穴內(nèi),偶爾作為各種沉積巖的膠結(jié)物,為碳酸鹽巖中最常見的一種造巖礦物。臺灣白云石之造成系鎂質(zhì)交換石灰?guī)r之鈣質(zhì)而成,主要賦存于先第三紀大南澳片巖下部之結(jié)晶石灰?guī)r帶,呈凸鏡體、層狀或不規(guī)則礦囊。白云石的主要成分為碳酸鎂鈣,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。白云石在外觀上看來非常接近石灰石,事實上,在發(fā)現(xiàn)石灰石沉積物的地區(qū),也會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)白云石。大多數(shù)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(jù)是巖石中白云石礦物質(zhì)的含量不少于50%。
白云石粉為代表的白云石質(zhì)耐火材料為1879年托馬斯轉(zhuǎn)爐發(fā)明以來傳統(tǒng)的耐火材料,如前面所述,它屬于作為耐火磚的新的耐火材料材質(zhì),為即古老又年輕的耐火材料。為人人皆知的平爐、電爐的爐底料、修補料頻繁使用的耐火材料。作為耐火磚的白云石質(zhì)耐火材料,當(dāng)時在幾乎不使用的理由除了沒有托馬斯轉(zhuǎn)爐之外,還存在著日本本土高溫多濕的氣候的地方較多,也就是說,是由于生白云石(CaCO3、MgCO3)的燒成所產(chǎn)生游離石灰(free CaO)引起水化崩壞現(xiàn)象的原因所產(chǎn)生的。
白云石粉如何制作?白云石經(jīng)過揀選、破碎、磨細到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,能使橡膠制品的補強性能大大增加。改性白云石粉是用表面改性劑對白云石粉進行表面涂覆,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。
白云石加熱到700~900℃時分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物,稱苛性鎂云石,蛇紋大理巖廠家易與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)白云石經(jīng)1500℃煅燒時,氧化鎂成為方鎂石,氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶 a-CaO,結(jié)構(gòu)致密,抗水性強,耐火度高達2300℃。我國白云巖礦床分布在碳酸鹽巖巖系中,時代愈老的地層賦存的礦床愈多,焦作超細蛇紋大理巖且多集中于震旦系底層中。如東北的遼河群、內(nèi)蒙古的桑子群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次,震旦系、寒武系中白云巖礦床也比較廣泛,如遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇等地也由大型礦床產(chǎn)出。石炭、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
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