白云石粉按用途分为两大类:冶金炉料用白云石、耐火材料用白云石,这两大功用的白云石均以氧化镁含量划分牌号。冶金炉料用白云石按氧化镁含量只设一个牌号,即:LBYS19。耐火材料用白云石按氧化镁含量分为五个牌号,即:NBYS22、NBYS20、NBYS19、NBYS18、 NBYS16,其中 NBYS22、NBYS19 又分为 A、B 两级,NBYS20 分为 A、B、C 三级。在今天的这篇文章中,我们主要介绍耐火材料用白云石。耐火材料用白云石取自汉语拼音的“耐白云石”字首,后面的数字为氧化镁的百分含量。
碳酸钙工业作为非金属矿工业的一个分支,在我国发展迅猛,白云石厂家已成为非金属矿工业的重要产业。据中国非矿协会碳酸钙专委会统计,目前我国碳酸钙生产加工企业近千家,其中具有一定规模的重质碳酸钙企业400余家,轻质碳酸钙企业320余家,其总生产能力约为700多万吨左右(其中,重钙为400万吨左右,轻钙为300万吨左右)。从协会调查分析的150多家生产企业来看,年生产规模5万吨以上的占4%左右,年生产规模2万~5万吨的占10%,年生产规模1万~2万吨的占26%,其他60%左右的企业生产规模小于1万吨。我国碳酸钙产品的开发生产虽然起步较晚,但发展很快,1992年重钙产量仅37万吨,到2002年近520万吨,年均递增率32%左右。
白云石烧结的特点主要取决于煅烧温度、时间和杂质组成及含量。郑州白玉白云石在1700〜1800℃温度下煅烧后,方钙石、方镁石晶粒尺寸长大,使体积稳定,密度提高,一般可达3.0~3.4g/cm3,有抗水化能力。为达到一定的体积密度,白玉价格可以采取提高煅烧温度或者延长烧结时间的方法来实现。天然白云石煅烧过程中产生的杂质氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3等与CaO反应,形成一系列含钙化合物,并随温度升高伴有液相产生,最终实现天然白云石在液相参与下的烧结。
白云石存在于结晶石灰岩以及其它富含镁的变质岩中,部分产于热液矿脉和碳酸盐岩石的孔穴内,偶尔作为各种沉积岩的胶结物,为碳酸盐岩中最常见的一种造岩矿物。台湾白云石之造成系镁质交换石灰岩之钙质而成,主要赋存于先第三纪大南澳片岩下部之结晶石灰岩带,呈凸镜体、层状或不规则矿囊。白云石的主要成分为碳酸镁钙,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之间。白云石在外观上看来非常接近石灰石,事实上,在发现石灰石沉积物的地区,也会经常发现白云石。大多数白云石的沉积物含有一定比例的石灰石。区别白云石的重要依据是岩石中白云石矿物质的含量不少于50%。
白云石粉物原料是玻璃行业使用的重要原料之一,我国虽然是一个非金属矿大国,某些品种的储量和产量能居世界首位,但就目前已探明储量分析,我国优质白云石资源相对不足且分布不均。根据有关部统计显示,截至2003年底,22个省石灰岩资源总量虽达3.3万亿吨,但探明储量只有634。43亿吨,基础储量358。54亿吨。近两年玻璃厂使用的白云石 出现符合质量标准的优质白云石矿越来越少,采购距离越来越远。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含铁矿物等杂质,因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有时还含有Mn3O4。上述杂质氧化物均为易熔成分,少量存在能促进白云石的烧结,提高白云石砂的抗水化能力。但杂质的存在对白云石质耐火材料使用性能的影响也是十分明显的。白云石高温下分解成CaO和MgO,它们能与Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列矿物:铁铝酸四钙(C4AF,熔点1415℃)、铁酸二钙(C2F,1436℃分解)、 铝酸三钙(C3A,1545℃分解)以及硅酸二钙(C2S,熔点2130℃)和硅酸三钙(C3S,1900℃分解)。