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白云石砂
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2022-06-01
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耐火原材料白云石砂與環(huán)境中的水作用而喪失強度甚至粉化,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白云石質耐火制品的生產、保存及使用都很重要。提高白云石砂及鎂質白云石砂抗水化能力的主要方法有: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;同樣的關系也表現在熟料氣孔率對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其抗水化能力的提高都是有益的。

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一般說來,人們通常用硬度測試法和酸性測試法這兩種方法來區(qū)別石灰石和白云石。摩氏硬度測試法(MOH)是一種簡單的機械測試法,即用另外一種已知硬度的金屬來刮擦這種石材。由此測得白云石的硬度值介于3到4之間。而酸性測試法則是將稀釋后的鹽酸涂布到石材表面,石灰石反應強烈,而白云石反應不太明顯,表面會形成粉狀物。如果以上測試效果不明顯,則需要做實驗室分析。若能知道石材的來源礦,則礦物質種類和成分就會一清二楚了。

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MgO-CaO系白云石砂原礦石較難燒結,MgO與CaO屬陽離子惰性氣休型的電子層結構,具有低的極性,不易擴散,且顆粒表面傾向于形成雙電層,阻礙直接接觸的機會,這種低極性的陽離子氧化物,只有在溫度近于其熔點時,才會出現結構缺陷??瘴坏某霈F和離子擴散過程的發(fā)生,也只有在接近熔點的溫度下才有可能,故高純致密堿性原礦石,均難燒結。白云石復鹽〔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,采用在MgO中摻入CaO,增加CaO-CaO 的接觸機會;或在白云石中摻入MgQ,提高MgO含量,增加MgO-MgO接觸機會,可以改善其燒結性能。

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所以包覆粒子的比表面積大大提高,超細油漆原料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,油漆原料哪家好起到熔劑作用。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。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

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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。

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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?;蚓Т?,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。

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