白云石性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
白云石屬碳酸鹽礦物，主要成分為碳酸鎂鈣，化學(xué)式為CaMg（CO3）2；理論化學(xué)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(dāng)鐵或錳原子數(shù)超過鎂時，稱為鐵白云石或錳白云石。理想的白云石是由56%碳酸鈣與44%碳酸鎂組成的固溶體。顏色因含雜質(zhì)不同有： 灰白色、白色、黃色、淺黃色、紅色、淺紅色、綠色、蘭色、灰色、褐色或黑色。晶體為三方晶系，晶體常呈菱面體，晶面彎曲成馬鞍狀。
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(jié)構(gòu)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(chǎn)生MgO和CO2。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到大約910℃時，白云石中CaCO3才開始分解反應(yīng)。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。
白云石難溶于水 (水中溶解度為0.03218g/100g水)，溶于熱鹽酸，但與10%稀鹽酸不作用，這一特性可以用來區(qū)分方解石和白云石。白云石組成是介于石灰石 (CaCO3) 和菱鎂礦(MgCO3)之間的巖石中間體，其中有些礦石雖然含有相當(dāng)大量的碳酸鎂，但比純白云石中碳酸鎂44%少，通常把這類礦石又叫做白云石灰石。白云石礦蘊(yùn)藏量豐富，在我國主要分布于遼寧海城、青海樂郁、甘肅永登、湖北大冶、江蘇南京等地。主要用在陶瓷坯料和釉料中、堿性耐火材料中、玻璃工業(yè)中， 還作為白云石質(zhì)水泥原料，建筑材料，在冶金工業(yè)中是常用的熔劑。
1、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。
2、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。
白云石粉末還可以用作煉鐵高爐堵孔材料 據(jù)報道，武鋼曾把原礦粒度為0～30mm的白云石直接作為高爐鐵水孔堵孔材料。如果將白云石粉體燒白作為煉鋼高爐鐵水孔堵孔材料，效果比直接用作鐵水孔堵孔材料更好。
1、生產(chǎn)碳酸鎂
生產(chǎn)碳酸鎂要求白云石的化學(xué)成分(%)如下：MgO>18，CaO>29，SiO2<4，對k2o、na2o及酸不溶物含量無確定要求。目前國內(nèi)普遍采用白云石碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂。該產(chǎn)品是無機(jī)化工基本原料，主要用于制造鎂鹽、氧化鎂、單質(zhì)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(bǔ)強(qiáng)劑，還可用于造船、鍋爐、煉鋼、玻璃、顏料、醫(yī)藥等行業(yè)。
2、生產(chǎn)氧化鎂
氧化鎂作為填充劑，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于橡膠、搪瓷、電線電纜等行業(yè)。此外，氧化鎂也是不可缺少的耐火材料。目前，國內(nèi)從白云石中提取氧化鎂的新工藝有白云石循環(huán)法。 另外，以白云石為主要原料制備特種硅鋼級氧化鎂的生產(chǎn)工藝及方法也得到了發(fā)展。
3、生產(chǎn)氫氧化鎂
氫氧化鎂的生產(chǎn)，除了通過上面生產(chǎn)氧化鎂的中間過程得到外，還可以用白云石氨化法或酸法分解白云石制得。
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(chǎn)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(chǎn)生不良影響，而采用引入白云石中氧化鎂的辦法能進(jìn)一步降低成本。白云石在玻璃工業(yè)中還能提供氧化鈣，加入純堿—灰質(zhì)—硅質(zhì)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(xué)侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強(qiáng)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(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)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。
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(tǒng)成分，從而降低坯體的燒成溫度；促進(jìn)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。在釉料中加入白云石較添加方解石的釉不易煙熏，且很少發(fā)生析晶現(xiàn)象，此系白云石為復(fù)鹽礦物所致。 白云石和泥灰?guī)r混合成的白云石灰?guī)r混合料，可以用來制取鈣長石和透輝石—硅灰石熟料，適于快燒制瓷。 在制造墻面磚和精陶時，這種熟料成本低于單獨(dú)合成的鈣—鎂化合物。
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)分石灰石和白云石。摩氏硬度測試法是一種簡單的機(jī)械測試法，即用另外一種已知硬度的金屬來刻化這種石材。石灰石其莫氏硬度值為3.0，而白云石的硬度值介于3.5到4之間。而酸性測試法則是將稀釋后的鹽酸涂到石材表面，石灰石反應(yīng)強(qiáng)烈，而白云石反應(yīng)不太明顯，表面會形成粉狀物。
白云石化學(xué)式為CaMg(CO3)2，是由碳酸鈣與碳酸鎂所組成的礦物（CaCO3與MgCO3比例大致為1:1），理論化學(xué)成分：CaO 30.4%，MgO 21.7%，CO2 47.9%。顏色多為白色、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，硬度3.5~4，比重2.85~2.9。
白云石是一種用途非常廣泛的非金屬礦產(chǎn)，是地球上重要的鈣鎂資源，有著極其豐富的蘊(yùn)藏量。白云石在世界的產(chǎn)地主要有瑞士提羅爾南部及濱南索、意大利皮蒙特的雀佛斯拉、北英格蘭及墨西哥的瓜納華拖、美國密蘇里州加普林區(qū)、日本。我國白云石資源豐富，許多地區(qū)均有分布，白云石礦40億噸以上，含鎂白云石礦也很豐富，現(xiàn)已探明儲量40億噸以上。白云石資源遍及我國各省區(qū)，特別是山西、寧夏、河南、吉林、青海、貴州等省區(qū)。白云巖礦床按性質(zhì)分，主要有熱液型和沉積型兩種。熱液礦主要在遼東、膠東地區(qū)廣泛發(fā)育；沉積型主要分布于山西、河南、湖南、湖北、廣西、貴州、寧夏、吉林、青海、云南、四川等省區(qū)。
用途
用作堿性耐火材料和高爐煉鐵熔劑，部分用以提取金屬鎂，還可用來制造鈣鎂磷肥和硫酸鎂等
用途
用作冶煉鋼鐵合金熔劑、玻璃原料、涂料、油漆填充料、塑料制品拋磨劑
白云石
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