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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,易與水發(fā)生反應。當白云石經(jīng)1500℃煅燒時,氧化鎂成為方鎂石,氧化鈣轉變?yōu)榻Y晶 a-CaO,結構致密,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,且多集中于震旦系底層中。如東北的遼河群、內蒙古的桑子群、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。
所以包覆粒子的比表面積大大提高,粒子的表面能和化學活性都有所提高,使得無機填料粒子與有機高分子能更好的粘結,形成良好的界面。白云石在玻璃工業(yè)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(chǎn)生的化學侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強度。制造玻璃加入一定量白云巖粉,可以有效降低玻璃的高溫粘度,提高制品的化學穩(wěn)定性和機械強度。實踐還表明:在制取低溫陶瓷、浮法玻璃配料中引入白云巖粉, 可顯著地節(jié)約能耗
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的復鹽,化學表達式為 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。
鎂白云石砂的另一個結構特點是方鈣石的結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構中不是連續(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、被孤立的方鈣石晶粒或晶簇,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。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含鐵礦物等雜質,因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時還含有Mn3O4。上述雜質氧化物均為易熔成分,超細石英砂少量存在能促進白云石的燒結,提高白云石砂的抗水化能力。但雜質的存在對白云石質耐火材料使用性能的影響也是十分明顯的。白云石高溫下分解成CaO和MgO,南陽石英砂它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點1415℃)、鐵酸二鈣(C2F,1436℃分解)、 鋁酸三鈣(C3A,1545℃分解)以及硅酸二鈣(C2S,熔點2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
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