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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% 。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(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。
總的來(lái)講,大理石、石灰石和白云石這三種石材可以作為建筑材料交替使用。但即使是屬于同一類別的石材,其物理屬性也各不相同。在決定哪一種石材最適合使用前,要將石材的吸收性、密度和結(jié)構(gòu)上的完整性等因素全部考慮在內(nèi)??梢越梃b其他建筑物的石材使用情況。比如,一座有100年歷史的建筑物的外墻就可以作為我們外墻工程的參考。石灰石的吸收性較強(qiáng),鑒于這一特點(diǎn),我們?cè)谟檬沂佋O(shè)地面等區(qū)域時(shí),要將亂涂亂寫(xiě)等日后易出現(xiàn)的污染考慮在內(nèi)。在易受環(huán)境損壞、受重壓的區(qū)域要使用密度大且吸收性小的石材。
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)。
耐火原材料白云石砂與環(huán)境中的水作用而喪失強(qiáng)度甚至粉化,超細(xì)方解石粉即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力對(duì)白云石質(zhì)耐火制品的生產(chǎn)、保存及使用都很重要。提高白云石砂及鎂質(zhì)白云石砂抗水化能力的主要方法有:鶴壁超細(xì)方解石粉高純白云石砂的抗水化能力主要取決于它的煅燒溫度。煅燒溫度提高,方鎂石和方鈣石晶體尺寸增大,使抗水化能力提高;同樣的關(guān)系也表現(xiàn)在熟料氣孔率對(duì)抗水化能力的影響上,氣孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施對(duì)其抗水化能力的提高都是有益的。
白云石砂當(dāng)前廣泛應(yīng)用于冶金、耐火材料、建材、陶瓷等領(lǐng)域,是一種利用價(jià)值很高的非金屬礦產(chǎn)資源,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,白云石在煉鎂工業(yè)占據(jù)著非常重要的位置,接下來(lái),原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)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(fù)雜難以取得經(jīng)濟(jì)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(nèi)加熱,還原產(chǎn)生鎂蒸汽及其他物質(zhì),再將鎂蒸汽冷卻后回收并鑄成鎂錠。
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