体积密度是镁白云石砂的重要质量指标,它反映出熟料的烧结程度,并直接影响到熟料的抗水化性能(粉化率)。以镁精矿轻烧粉与消石灰配合生产镁白云石砂时,混合料的混磨细度对熟料体积密度的影响以及体积密度与粉化率的合成镁白云石砂的烧成温度与所用原料、原料中杂质含量、烧成设备有关。一般烧成温度为1650℃左右,烧成温度愈高,熟料的密度增大(在烧结温度范围内)、强度愈高保温时间对镁白云石砂致密度的影响也十分明显。
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。
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。
白云石质耐火制品的工艺生产流程有几种,其中主要的是白云石熟料的制取,并用这共熟料来生产抗水性白云石砖。为了制砖,熟料要在球磨内细粉碎,泥料在碾机内加工并在此时加入糖蜜和水。岫岩花乳石生坯成型时,泥抖水分为3一4%,压力为600-800公斤/平方厘米。生坯在110-120℃干燥12小时后,就在隧道窑内于1550℃成。超细花乳石白云石质耐火材料的耐火度在1780℃以上;2公斤/平方里面负荷下的荷重软化于1550℃开始,1610℃终了;容重是2.87克/立方里面;抗压强度极限为100-150公斤/平方里面。
白云石砂的烧结是非常困难的,纯的白云石烧结温度极高(1900~2000℃)。白云石难于烧结的原因主要有三:其一,白云石的煅烧产物CaO和MaO都是高熔点氧化物,低温下不可能将它们烧结至高密度;其二,在通常烧结温度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO与CaO的化合物,CaO与MgO的固溶量也极为有限,而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的扩散系数均很小,低于1900℃下不可能通过固相扩散使CaO与MgO的混合物致密化;其三,白云石煅烧后形成团聚结构,烧结理论表明仅靠固相扩散不可能使具有团聚结构的坯体烧结致密。
生产白云石砂的原料有三类:镁质原料:菱镁矿(或浮选镁精矿)、海水氢氧化镁、水镁石;钙质原料:消石灰Ca(OH)2;镁钙质原料:白云石、镁白云石。二、工艺过程,根据对镁白云石砂的质量要求,可采取不同的原料组合,其生产工艺过程也有区别。一步和二步煅烧工艺都可用于生产镁白云石砂,普通镁白云石砂主要用于制造普通镁白云石砖,多用一步法生产;二步煅烧得到的镁白云石砂纯度高、密度大,用它制成的耐火砖高温机械强度也高。常见的工艺过程有:用杂质(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特级菱镁矿和特级白云石分别轻烧、细磨,经配料、混合、消化(水化)、困料、混练、压坯,烧成得到镁白云砂。