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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,高純度重鈣粉部分產(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(tái)灣白云石之造成系鎂質(zhì)交換石灰?guī)r之鈣質(zhì)而成,黑河重鈣粉主要賦存于先第三紀(jì)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(shí)上,在發(fā)現(xiàn)石灰石沉積物的地區(qū),也會(huì)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%。
白云石質(zhì)耐火制品的工藝生產(chǎn)流程有幾種,其中主要的是白云石熟料的制取,并用這共熟料來生產(chǎn)抗水性白云石磚。為了制磚,熟料要在球磨內(nèi)細(xì)粉碎,泥料在碾機(jī)內(nèi)加工并在此時(shí)加入糖蜜和水。生坯成型時(shí),泥抖水分為3一4%,壓力為600-800公斤/平方厘米。生坯在110-120℃干燥12小時(shí)后,就在隧道窯內(nèi)于1550℃成。白云石質(zhì)耐火材料的耐火度在1780℃以上;2公斤/平方里面負(fù)荷下的荷重軟化于1550℃開始,1610℃終了;容重是2.87克/立方里面;抗壓強(qiáng)度極限為100-150公斤/平方里面。
在通過常用的水選、烘干、粉碎、研磨、分級(jí)等工序后,再經(jīng)化學(xué)處理、煉鎂工業(yè)原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)金屬鎂的重要原料,其冶煉方法主要分為兩大類,即電解法和硅熱還原法。耐火材料白云石作為堿性耐火材料的重要原料之一,其重要性僅次于菱鎂礦,主要用于煉鋼轉(zhuǎn)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(shè)備。 白云石可制作白云石磚系列(目前主要有常規(guī)白云石磚、增鋯白云石磚、增鋯鎂白云石磚等)、電熔白云石碳磚和電熔鎂白云石碳磚等。
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(zhì),因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時(shí)還含有Mn3O4。上述雜質(zhì)氧化物均為易熔成分,少量存在能促進(jìn)白云石的燒結(jié),提高白云石砂的抗水化能力。但雜質(zhì)的存在對(duì)白云石質(zhì)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,它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點(diǎn)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(diǎn)2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
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