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)。
MgO-CaO系白云石砂原矿石较难烧结,MgO与CaO属阳离子惰性气休型的电子层结构,具有低的极性,不易扩散,且颗粒表面倾向于形成双电层,阻碍直接接触的机会,这种低极性的阳离子氧化物,只有在温度近于其熔点时,才会出现结构缺陷。空位的出现和离子扩散过程的发生,也只有在接近熔点的温度下才有可能,故高纯致密碱性原矿石,均难烧结。白云石复盐〔Ca • Mg(CO3)2热分解后,仍是CaO与MgO两相共存,互溶程度小,故纯白云石(CaO·MgO)、较纯MgO或CaO更难烧结,采用在MgO中掺入CaO,增加CaO-CaO 的接触机会;或在白云石中掺入MgQ,提高MgO含量,增加MgO-MgO接触机会,可以改善其烧结性能。
白云石粉末还可以用作炼铁高炉堵孔材料 据报道,武钢曾把原矿粒度为0~30mm的白云石直接作为高炉铁水孔堵孔材料。如果将白云石粉体烧白作为炼钢高炉铁水孔堵孔材料,效果比直接用作铁水孔堵孔材料更好。生产碳酸镁要求白云石的化学成分(%)如下:MgO>18,CaO>29,SiO2<4,对k2o、na2o及酸不溶物含量无确定要求。目前国内普遍采用白云石碳化法生产轻质碳酸镁。
在通过常用的水选、烘干、粉碎、研磨、分级等工序后,再经化学处理、炼镁工业原矿粒度为30~120mm的白云石是生产金属镁的重要原料,其冶炼方法主要分为两大类,即电解法和硅热还原法。耐火材料白云石作为碱性耐火材料的重要原料之一,其重要性仅次于菱镁矿,主要用于炼钢转炉衬,平炉炉膛,电炉炉壁,其次用于炉外精炼装置和水泥窑等热工设备。 白云石可制作白云石砖系列(目前主要有常规白云石砖、增锆白云石砖、增锆镁白云石砖等)、电熔白云石碳砖和电熔镁白云石碳砖等。
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,新乡砖原料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,超细砖原料壳体表面温度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。