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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(chǎng)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(zhuān)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(wàn)噸左右(其中,重鈣為400萬(wàn)噸左右,輕鈣為300萬(wàn)噸左右)。從協(xié)會(huì)調(diào)查分析的150多家生產(chǎn)企業(yè)來(lái)看,年生產(chǎn)規(guī)模5萬(wàn)噸以上的占4%左右,年生產(chǎn)規(guī)模2萬(wàn)~5萬(wàn)噸的占10%,年生產(chǎn)規(guī)模1萬(wàn)~2萬(wàn)噸的占26%,其他60%左右的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小于1萬(wàn)噸。我國(guó)碳酸鈣產(chǎn)品的開(kāi)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(wàn)噸,到2002年近520萬(wàn)噸,年均遞增率32%左右。
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% 。白云石砂子廠(chǎng)家加熱后,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。高純度白云石砂子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。
MgO-CaO系白云石砂原礦石較難燒結(jié),MgO與CaO屬陽(yáng)離子惰性氣休型的電子層結(jié)構(gòu),具有低的極性,不易擴(kuò)散,且顆粒表面傾向于形成雙電層,阻礙直接接觸的機(jī)會(huì),這種低極性的陽(yáng)離子氧化物,只有在溫度近于其熔點(diǎn)時(shí),才會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷??瘴坏某霈F(xiàn)和離子擴(kuò)散過(guò)程的發(fā)生,也只有在接近熔點(diǎn)的溫度下才有可能,故高純致密堿性原礦石,均難燒結(jié)。白云石復(fù)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(jié),采用在MgO中摻入CaO,增加CaO-CaO 的接觸機(jī)會(huì);或在白云石中摻入MgQ,提高M(jìn)gO含量,增加MgO-MgO接觸機(jī)會(huì),可以改善其燒結(jié)性能。
近些年來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,白云石的用途也是更加的廣泛,白云石砂可以作為煉鋼時(shí)用的轉(zhuǎn)化爐的耐火內(nèi)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(chóng)劑與醫(yī)藥等各種用途??捎糜诮ú?、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能等領(lǐng)域。研究發(fā)現(xiàn),白云石是碳酸鹽礦物,分別有鐵白云石和錳白云石。它的晶體結(jié)構(gòu)像方解石,常呈菱面體。遇冷稀鹽酸時(shí)會(huì)慢慢出泡。有的白云石在陰極射線(xiàn)照射下發(fā)橘紅色光。白云石是組成白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r的主要礦物成分。
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,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,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。
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