白云石粉为制造镁钙耐火材料的主要原料。白云石为CaCO3和MgCO3的复盐,化学表达式为 CaMg(CO3)2,含 CaO 30.4%,MgO 21.7%,CO2 47.9% 。加热后,白云石中的MgCO3在750℃左右分解;CaCO3在950℃左右分解。白云石和冷酸缓慢作用。白云石为三方晶系的矿物,其折射率nm =1.681〜1.695,np= 1.500〜1.513,相对密度2.8〜2.9,硬度3.5〜4。白云石矿床属于沉积矿床,其成因又分为海相沉积白云石矿床和泻湖相沉积白云石矿床。
耐火原材料白云石砂与环境中的水作用而丧失强度甚至粉化,高纯度重钙即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力对白云石质耐火制品的生产、保存及使用都很重要。提高白云石砂及镁质白云石砂抗水化能力的主要方法有:吉林高纯度重钙高纯白云石砂的抗水化能力主要取决于它的煅烧温度。煅烧温度提高,方镁石和方钙石晶体尺寸增大,使抗水化能力提高;同样的关系也表现在熟料气孔率对抗水化能力的影响上,气孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施对其抗水化能力的提高都是有益的。
白云石粉如何制作?白云石经过拣选、破碎、磨细到325~1250目就成为白云石粉。白云石粉填加在天然橡胶和合成橡胶中,其橡胶性能与填加轻钙粉的性能基本相同,但造价却低于轻钙粉。利用白云石生产橡胶通用型钙镁粉,作为一种新型填加剂和着色剂,可以部分或全部替代轻钙粉和立德粉。经表面改性的白云石粉,能使橡胶制品的补强性能大大增加。改性白云石粉是用表面改性剂对白云石粉进行表面涂覆,然后再作填料。常用的表面改性剂有硬脂酸或硬脂酸脂、钛酸脂、锆铝酸脂、混合硅烷偶联剂等。
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。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,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。
镁白云石砂的另一个结构特点是方钙石的结晶尺寸总比方镁石小。所列为不同烧成制度下方钙石与方镁石结晶尺寸的对比。这是因为方钙石被连续的方镁石相所包围,即方钙石在镁白云石砂的显微结构中不是连续相。在大的方钙石晶簇中,方钙石的生长依赖于Ca2+在方钙石晶格中的扩散而进行,是一种简单的 CaO-CaO晶界迁移过程:但对于小的、被孤立的方钙石晶粒或晶簇,Ca2+的扩散必须穿过MgO相,使方钙石晶粒生长的活化能较大,生长速率较方镁石小。