称取约0.5g试样(至0.0001g)于镍坩埚中,加约2g氢氧化钾,牡丹江方解石粉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。高纯度方解石粉冷却至室温。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。
一般说来,人们通常用硬度测试法和酸性测试法这两种方法来区别石灰石和白云石。摩氏硬度测试法(MOH)是一种简单的机械测试法,即用另外一种已知硬度的金属来刮擦这种石材。由此测得白云石的硬度值介于3到4之间。而酸性测试法则是将稀释后的盐酸涂布到石材表面,石灰石反应强烈,而白云石反应不太明显,表面会形成粉状物。如果以上测试效果不明显,则需要做实验室分析。若能知道石材的来源矿,则矿物质种类和成分就会一清二楚了。
电熔白云石砂。白云石砂也可以用电熔法制得。电熔白云石砂具有较高的纯度,方镁石分散于方钙石中,方镁石; 方钙石、方钙石; 方钙石、方镁石; 方镁石之间为完全直接结合,胶结物极少,方钙石和方镁石的晶体尺寸比烧结白云石中的大。电熔白云石砂的抗化学侵蚀能力比烧结白云石强,但抗水化能力孰强孰劣目前观点尚不统一。我国目前生产电熔白云石砂仍以台式炉为主,熔块成分及结构不均匀,呈蜂窝状结构,每炉产品除有品质较好的优质砂之外,还有大量的次品砂。
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。
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)。