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。
白云石物料经粉碎到所需粒度后,由提升机将物料送至储料斗,再经振动给料机将料均匀连续的送入磨主机磨室内,在磨主机底部的物料由铲刀提升送到磨辊与磨环之间,因磨辊的滚动碾压而达到将石灰石粉碎目的。粉碎后的白云石粉由热风带到磨主机顶部的粉体分析机,合格的白云石粉会通过分析机,不合格的回落到磨主机再次研磨,直到合格。合格的白云石粉通过分析机后由风管送到集粉器,再等待进入包装机包装进袋。白云石可以作为炼钢时用的转化炉的耐火内层、造渣剂、水泥原料、玻璃熔剂、窑业、肥料、建筑与装饰用石材、油漆、杀虫剂与医药等各种用途。可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等多种领域。
白云石砂的主要成分为碳酸镁钙,摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之间。白云石矿主要成分为碳酸钙和碳酸镁。这种石材在外观上看来非常接近石灰石,事实上,在发现石灰石沉积物的地区,也会经常发现白云石。大多数白云石的沉积物含有一定比例的石灰石。区别白云石的重要依据是岩石中白云石矿物质的含量不少于50%。另外,白云石是多孔性石材。因构成白云石的化学成分对酸性物质不敏感,白云石具有更佳的耐候性。
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。
优质烧成白云石粉硅酸盐相极少,并且主要存在于晶内,骨料与基质致密结合,四平高品质方解石粉基质中微细气孔均匀分布。白云石颗粒中方钙石与方镁石晶体细小直接结合;电熔镁砂颗粒中方镁石晶体硕大直接结合,晶界较直,解理缝笔直。高品质方解石粉其显微结构特点决定了该材料兼具耐高温侵蚀和剥落等一系列优良性能。而后者硅酸盐相很多,并且主要赋存于晶间,骨料与基质结合不够致密,基质中气孔裂纹较多。因此其耐高温侵蚀和剥落等一系列性能都较差。