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。
称取约0.5g试样(至0.0001g)于镍坩埚中,加约2g氢氧化钾,佳木斯花乳石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。高纯度花乳石冷却至室温。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。
现在国际上普遍使用的是石材专用渗透性防护剂,其防护原理是防护剂渗透到天然石材的内部,沉积于石材毛细孔内部的微小颗粒之间,或附着于石材表面下的个体矿物分子上,以此来阻止水、油和污物进入石材。渗透性防护剂可为水性和溶剂型,并且通常都含有硅、矽利康、甲基矽酸盐或其他类似的硅化合物。渗透性防护剂也可分为两类:防水型和防油型。防水型主要用来阻挡水和水剂的化学物品,像果汁饮料、咖啡、茶和苏打水等。而防油型渗透性防护剂用来阻止水和油基液体渗入石材,如食用油、油脂和其它油类。防油型的渗透性防护剂同时具有防水功能,但防水性的产品则不一定能够防止油性污染。
白云石砂当前广泛应用于冶金、耐火材料、建材、陶瓷等领域,是一种利用价值很高的非金属矿产资源,具有很高的经济价值,白云石在炼镁工业占据着非常重要的位置,接下来,原矿粒度为30~120mm的白云石是生产金属镁的重要原料。白云石冶炼镁的方法主要分为两大类,电解法和硅热还原法,电解法工艺流程复杂难以取得经济效益,所以小型镁厂不宜采用此法;硅热还原法是将白云石煅烧后与硅铁、萤石混合制成球,在1100℃真空炉内加热,还原产生镁蒸汽及其他物质,再将镁蒸汽冷却后回收并铸成镁锭。
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。