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有关菱镁矿的介绍

发表日期: 2019-03-05 文章来源: 郑矿机器 阅读次数:

   菱镁矿是碳酸镁的矿物名称。它是以碳酸镁为主要成分的天然碱性矿物原料。工业上应用的菱镁矿实际上是经过加工处理的菱镁矿,经加工处理过的菱镁矿产品,通常成为菱镁石。菱镁矿有晶质菱镁矿和非晶质菱镁矿两大类。
我国菱镁矿资源丰富,分布较广,品质高,储量大。晶质菱镁矿主要在辽宁省营口大石桥至海城一带,储量占全国的80%。
菱镁矿主要用于烧结镁砂、电容镁砂及生产碱性耐火材料的主要原料。
1、菱镁矿的晶体结构及性质
菱镁矿是常见的碳酸盐类矿物,和方解石、白云石等无水碳酸盐矿物在一起,在矿物学上统称为方解石族矿物。方解石族矿物结晶构造相似,阳离子半径相近,能形成广泛的类质同像,在物理性质上又有相似性,常密切共生和混杂在一起。
2、菱镁矿的化学成分
晶质菱镁矿石的主要化学成分为氧化镁,次要成分为氧化钙、氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝。氧化镁含量一般为35%-47%,氧化钙0.2%-4%,氧化硅0.2%-8%,三氧化二铁和三氧化二铝的含量一般在1%以下。微量元素有P、Mn、Ti、Cr、Ni等20多种,种类较多,但无经济价值。
矿石中氧化镁、氧化钙、二氧化硅等化学成分的含量决定于矿石中的矿物成分。矿物中菱镁矿的多少决定氧化镁含量的高低。矿石中氧化钙的含量决定于白云石,二氧化硅的含量决定于滑石、绿泥石、石英等。矿石中白云石增加则氧化钙增加,氧化镁相对减少。
3、菱镁矿石的矿物组成
晶质菱镁矿石的矿物组成,主要是菱镁矿,有少量的白云石,蚀变矿物也主要是含镁的滑石、镁绿泥石、海泡石透闪石等矿物。
4、菱镁矿煅烧的物理化学变化
菱镁矿石的化学成分除氧化镁外,尚含有三氧化二铁、三氧化二铝、氧化硅、氧化钙等杂质,在煅烧过程中发生的基本物理化学变化:一是菱镁矿的分解,方镁石晶体的结晶长大;二是在高温作用下,杂质氧化物之间或杂质氧化物与氧化镁相互作用形成新的矿物。
菱镁矿煅烧过程的变化,可以归纳为以下几点:
(1)500℃时菱镁矿的晶粒出现裂纹;
(2)550℃时菱镁矿颗粒周围出现均质的氧化镁向菱镁矿晶粒的内部深入;
(3)650℃时菱镁矿消失,氧化镁局部呈现非均质性;
(4)1100℃时,在方镁石形成微小的镁铁矿包裹体,其颜色也因此变为褐色。温度继续升高至1400℃看不到什么变化,只是方镁石褐色有所加深。
菱镁矿资源及分布概述
1、矿物原料特点菱镁矿是一种镁的碳酸盐,其化学分子式为碳酸镁(MgCO3),密度为2.9~3.1g/cm3,硬度3~5。
菱镁矿根据其结晶状态的不同,可以分为晶质和非晶质晶质菱镁矿呈菱形六面体、柱状、板状、粒状、致密状、土状和纤维状等,其往往含钙和锰的类质同象物,Fe2+可以替代Mg2+,组成菱镁矿(MgCO3)-菱铁矿(FeCO3)完全类质同象系列。非晶质菱镁矿为凝胶结构,常呈泉华状,没有光泽,没有解理,具有贝壳状断面。菱镁矿加热至640℃以上时,开始分解成氧化镁和二氧化碳。在700~1000℃煅烧时,二氧化碳没有完全逸出,成为一种粉末状物质,称为轻烧镁(也称苛性镁、煅烧镁、α-镁、菱苦土),其化学活性很强,具有高度的胶粘性,易与水作用生成氢氧化镁。 在1400~1800℃煅烧时,二氧化碳完全逸出,氧化镁形成方镁石致密块体,称重烧镁(又称硬烧镁、死烧镁、β-镁、僵烧镁等),这种重烧镁具有很高的耐火度。在2500~3000℃将重烧镁熔融,经冷却凝固发育成完好的方镁石晶体,称为电熔氧化镁或熔融氧化镁,高温煅烧的氧化镁不易与水和碳酸结合,具有硬度大,抗化学腐蚀性强,电阻率高等特性。
2、菱镁矿用途
由于菱镁矿的这些煅烧产品具有不同的化学性质和特性,用途也不一样。 轻烧镁主要制造胶凝材料,如含镁水泥、绝热和隔音的建筑材料,也可做陶瓷原料。将轻烧镁进行化学处理后,可以制成多种镁盐,用作医药、橡胶、人造纤维、造纸等方面的原料。重烧镁,绝大部分作冶金用的耐火材料,用于制造镁砖、铬镁砖、镁砂、冶金粉。电熔氧化镁主要用作冶炼特殊合金钢、有色金属和贵金属的中高频感应电炉炉衬、镁坩埚,它还可作高温电气绝缘材料。用电解法、还原法等从菱镁矿中可提取金属镁。镁具有质量轻(重量仅为铝的2/3),化学性能活泼、导电传热性能好等特点,与其他金属熔合可形成比重小、强度高、机械性能好的多种合金,泛用于军事工业和国防尖端工业。由于镁在空气中易与氧化合并燃烧发强光,因此镁粉可用于制造照明弹、燃烧弹。镁还可用作冶炼钛、锆、铀和铍的还原剂,在钢铁工业中作球墨铸铁的球化剂和钢的脱硫剂。冶金工业上菱镁矿主要用作耐火材料,建材工业用菱镁矿制造含镁水泥和其他防热、保温、隔音的建材制品,化学工业上用菱镁矿制造硫酸镁和其他含镁化合物,在橡胶工业上则用其作为填料,菱镁矿也是提炼金属镁的原料。不同用途对矿石质量的要求不一样。冶金工业部1982年5月1日颁布了YB321-81号标准(表4.2.1),对作耐火材料、烧结熔剂等等用途的菱镁矿的质量作出了规定。作耐火材料用菱镁矿要煅烧成重烧镁,在煅烧过程中,菱镁矿里的杂质,如SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等能与氧化镁形成各种结晶质的和玻璃质的矿物,另外CaO在煅烧时呈游离状态,易吸收水分形成Ca(OH)2或其他化合物,从而影响耐火制品的耐火度、烧结性能、荷重软化温度、耐压强度,因此对作为耐火材料用菱镁矿的杂质含量有严格的要求(表4.2.2),煅烧后的重烧镁的质量也有一定的标准。.
轻烧菱镁矿与氯化镁或硫酸镁溶液可配合成含镁水泥,这种水泥具有良好的粘结性和可塑性,凝固时间短,与有机物质结合力大,硬化后坚硬等特点,用作建筑材料具有良好的绝热、隔音、耐磨等性质。轻烧镁加入锯末、木丝、砂石等可制成刨花板、人造磨石等装饰材料。轻烧镁与石棉混合可制成隔热、隔音材料,用于建筑物、锅炉及蒸气管道上。作含镁水泥用的菱镁矿,质量要求并不太高,主要是CaO和Fe2O3不得过高,因前者在煅烧时呈游离状态,使水泥膨胀,后者使水泥颜色变坏。表4.2.4列出了轻烧镁质量标准。菱镁矿也可以作为提炼金属镁的原料,其一般要求MgO含量高、杂质含量低。橡胶工业用菱镁矿要有高分散性,不含锰。
3、菱镁矿资源分布
世界菱镁矿储量约120-150亿吨,其中中国大约50亿吨。中国菱镁矿以晶质菱镁矿为主,资源丰富,品位高,储量大,主要集中在辽宁省营口大石桥至海城一带,储量约占全国的80%,特点是①质量好,品位高,氧化镁大于46%,一级矿以上的储量就几亿吨,其中氧化镁在47.14-47.47%的特级矿也有几千万吨。②杂质赋存状态比较简单,粗粒镶嵌,易于分离,SiO2选除容易。③矿体覆盖层薄,采剥比小,成分均匀,采矿费用低。另外在辽宁的岫岩,凤城,宽甸,庄河,山东莱州,甘肃肃北,四川甘洛,汉源及西藏等地也有结晶菱镁矿。世界上菱镁矿资源分布也不平衡,产量最大的国家是俄罗斯、中国、斯洛伐克、奥地利、朝鲜,约占世界总产量的85~90%。菱镁矿的杂质矿物主要是滑石,白云石和绿泥石,其次是透闪石、方解石、石英等。由于天然菱镁矿中含有杂质矿物,若直接煅烧只能生产中、低档镁砂,无法生产出MgO含量在96%~98%的高档镁砂。所以需要选矿,选矿的目的是除去其有害杂志和提高矿石品级。,主要是将硅酸盐脉石矿物与菱镁矿以及白云石与菱镁矿分离。
菱镁矿(Magnesite),主要成份为碳酸镁(MgCO3),硬度3.5~5,产地在津巴布韦、巴西、澳大利亚和中国,市面上有一些菱镁矿制作的串珠项链,是价廉物美的饰物。菱镁矿不易形成好的晶体,通常是以岩块状出现。菱镁矿的特性与方解石相似。菱镁矿有与方解石同样的晶体结构,因此将它归类入方解石矿物组群。但是,菱镁矿MgCO3不与弱酸反应,而方解石CaCO3则弱酸起反应。这是区别菱镁矿与方解石的最佳的方法。另外,菱镁矿的外观与白云石相似,难以区分。

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