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。
石灰与白云石粉价格二者化学成分和化学性质相近,煅烧温度大体相同,有些企业在同一窑烧石灰与烧白云石轮换使用。其内衬用耐火材料大致有三种类型,一种是煅烧带用镁铝尖晶石砖,过渡带为高铝砖,预热带为黏土砖,隔热层为耐火纤维或轻质砖,这种形式的窑表面温度300~350℃,内衬寿命1~2年;第二种煅烧带是尖晶石质轻、重质复合砖,壳体表面温度250℃以下,内衬寿命2~3年;第三种是采用预制块与浇注料组成内衬,壳体表面温度也是250℃以下,寿命也是2~3年。
白云石加热到700~900℃时分解为二氧化碳和氧化钙、氧化镁的混合物,称苛性镁云石,易与水发生反应。当白云石经1500℃煅烧时,氧化镁成为方镁石,氧化钙转变为结晶 a-CaO,结构致密,抗水性强,耐火度高达2300℃。我国白云岩矿床分布在碳酸盐岩岩系中,时代愈老的地层赋存的矿床愈多,且多集中于震旦系底层中。如东北的辽河群、内蒙古的桑子群、福建的建瓯群中都有白云岩矿床产出。其次,震旦系、寒武系中白云岩矿床也比较广泛,如辽东半岛、冀东、内蒙古、山西、江苏等地也由大型矿床产出。石炭、二叠系中的白云岩矿床多分布于湖北、湖南、广西、贵州等地。
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)。
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。平顶山白玉白云石在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,白玉厂家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。
称取约0.5g试样(至0.0001g)于镍坩埚中,加约2g氢氧化钾,置于低温电炉上熔融,经常摇动坩埚,在600-650℃继续烙融15-20min,旋转坩埚,使熔融物均匀地附着在坩埚内壁,冷却。用热水浸取熔融物于300mL塑料杯中,盖上表面皿。一次加入i5mL硝酸,再用少量盐酸(1+1)及水洗净坩埚,控制体积在60mL左右。冷却至室温。在搅拌下加入固体氯化钾至饱和(过饱和量控制在0.5-1.0g),加10ml15%氟化钾,用塑料棒搅拌,放置7min,用塑料漏斗或涂蜡的玻璃漏斗以快速定性滤纸过滤,用5%氯化钾溶液洗涤塑料杯2~3次。