白云石存在于结晶石灰岩以及其它富含镁的变质岩中,部分产于热液矿脉和碳酸盐岩石的孔穴内,偶尔作为各种沉积岩的胶结物,为碳酸盐岩中最常见的一种造岩矿物。台湾白云石之造成系镁质交换石灰岩之钙质而成,主要赋存于先第三纪大南澳片岩下部之结晶石灰岩带,呈凸镜体、层状或不规则矿囊。白云石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%。
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。
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,超细方解石粉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。方解石粉哪家好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。