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編輯:admin   分類:耐火知識   發布:2019-06-01 09:19   瀏覽:
摘要: 白云石的性能以及在耐火材料行業的應用 ...
  主要成分為碳酸鎂鈣;化學成分為CaMg(CO3)2;理論化學成分CaO30.4%,MgO21.7%,CO247.9%,成分中的Mg可被Fe、Mn、Co、Zn替代,Ca可被Pb、Na替代,當鐵或錳原子數超過鎂時,稱為鐵白云石或錳白云石。加熱后,白云石中的MgCO3在750℃左右分解,CaCO3在950℃左右分解。白云石為三方晶系礦物,相對密度2.8~2.9,莫氏硬度3.5~4.
  物理性質
  白云石多為白色、灰色、肉色、無色、綠色、棕色、黑色、暗粉紅色等,透明到半透明,具有玻璃光澤。集合體通常呈粒狀;晶體結構類似方解石,常呈菱面體。摩氏硬度:3 ~4 ;密度2.86~3.20g/cm3,遇冷稀鹽酸起泡;白云石煅燒分為兩個階段:在730~740℃鈣鎂碳酸鹽中MgCO3開始分解,產生MgO和CO2。當溫度繼續升高到大約910℃時,白云石中CaCO3才開始分解反應。此時二氧化碳全都被除去,并生成氧化鈣及氧化鎂的混合物。
  儲量與分布
  白云石是一種用途非常廣泛的非金屬礦產,是地球上重要的鈣鎂資源,有著極其豐富的蘊藏量。我國白云石資源豐富,許多地區均有分布,現已探明儲量40億噸以上,白云石資源遍及我國各省區,特別是山西、寧夏、河南、吉林、青海、貴州等省區。
  產 地
  我國白云石資源豐富,且多產于震旦紀的巖層中,如東北的遼河群、內蒙的桑干群、福建的金甌群。遼寧東半島、冀東、內蒙古、山西、江蘇、湖北、湖南、廣西、貴州等地。
  白云石的應用
  白云石廣泛應用于冶金、耐火材料、建材、陶瓷、玻璃、化工、農、林業、環保節能等領域,是一種可以進行多項開發與利用的非金屬礦產資源,并且隨著現代科學技術的發展,白云石的開發、應用已深入到社會發展的各個領域,成為一種極具經濟價值的礦產資源。
  ①耐火材料
  白云石作為堿性耐火材料的重要原料之一,主要用于煉鋼轉爐襯,平爐爐膛,電爐爐壁,其次用于爐外精煉裝置和水泥窯等熱工設備。白云石可制作白云石磚;白云石磚做爐襯時,采用噴補白云石噴補料的方法,可使煉爐的壽命顯著提高。
  ②煉鎂工業
  原料粒度為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。
  ③生產鎂化合物
  白云石可以生產碳酸鎂、氧化鎂、硫酸鎂氫氧化鎂等鎂的化合物。。目前,生產的碳酸鎂主要有以下三種:輕質碳酸鎂、輕質球狀碳酸鎂和輕質透明碳酸鎂。輕質碳酸鎂是無機化工基本原料,主要用于制造鎂鹽、氧化鎂、單質鎂、防火材料、印刷油墨、陶瓷、日用化工、橡膠制品的填充劑和補強劑,還可用于造船、鍋爐、煉鋼、玻璃、顏料、醫藥等行業。氧化鎂作為填充劑,在工業上廣泛應用于橡膠、搪瓷、電線電纜等行業。硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O)又稱瀉利鹽,應用于醫藥、農業、水泥、印染、食品等方面。
  ④生產玻璃
  白云石和石灰石是玻璃原料中除硅砂和蘇打粉外的第三大組分。瓶罐玻璃生產中,蘇打粉是最貴的組分,加石灰石可以部分取代蘇打粉,但會產生不良影響,而采用引入白云石中氧化鎂的辦法能進一步降低成本。白云石在玻璃工業中還能提供氧化鈣,加入純堿—灰質—硅質體系,起到熔劑作用。此外,白云石還可以減少玻璃老化、阻止大氣或水分產生的化學侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強度。
  ⑤生產陶瓷
  坯料及釉料中采用白云石,引入MgO和CaCO3成分以代替滑石和方解石。MgO的作用是:改變混料系統成分,從而降低坯體的燒成溫度;促進石英的溶解和莫來石的形成,增加石英用量,減少長石用量,從而增加坯體的透明度。釉料中加入白云石較添加方解石的釉不易煙熏,且很少發生析晶現象。
  ⑥生產涂料
  白云石可以制得新型體質顏料。其化學成分穩定,具有耐候性、防沉性、粉末細、易分散、白度高、成本低、工藝獨特等諸多優點,可供各種油漆使用。生產的涂料具有能夠降低鈦白粉的用量、硬度大、手感好、流感好、附著強等特性,應用效果好于重質碳酸鈣。
  白云石的燒結作用
  由于白云石組成含有47.72%的CO2,它受熱分解后,能使白云石產生極大的失重或收縮,而且各氧化物之間也要發生一系列的反應,因此必須先將白云石煅燒成性質和體積穩定、質地致密的燒結白云石熟料,才能用于制耐火磚。
  白云石原料在1000℃以下反應得到的產物為輕燒白云石,又叫苛性白云石。輕燒白云石的相對密度低,只有1.45左右,機械強度很小,氣孔率和化學活性較高,極易吸水潮解,故而不能直接用作制磚原料。
  當白云石經過1700~1800℃煅燒后,石灰、方鎂石的晶體尺寸達到較大值,而且體積穩定,具有抗水化性,不含或含有少量的游離CaO,體積密度達到3.0~3.4 g/cm3時,就叫死燒白云石。
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