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礦物簡介
白云石或白云巖（Dolomite）是一種含鈣、鎂高的碳酸鹽巖。主要由白云石組成，含少量的方解石、粘土礦物、燧石、菱鎂礦，有時(shí)含有石膏、天青石、重晶石、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)等。白云石的顏色一般為灰白色，在外貌上與石灰?guī)r相似。在石灰石與白云石之間按方解石、白云石的比例不同可以劃分一些過渡類型礦石。一般稱為白云石的是指方解石含量小于5%的較純的白云石。
白云石加熱到700~900℃時(shí)分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物，稱苛性鎂云石，易與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)白云石經(jīng)1500℃煅燒時(shí)，氧化鎂成為方鎂石，氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶 a-CaO，結(jié)構(gòu)致密，抗水性強(qiáng)，耐火度高達(dá)2300℃。
我國白云巖礦床分布在碳酸鹽巖巖系中，時(shí)代愈老的地層賦存的礦床愈多，且多集中于震旦系底層中。如東北的遼河群、內(nèi)蒙古的桑子群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次，震旦系、寒武系中白云巖礦床也比較廣泛，如遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇等地也由大型礦床產(chǎn)出。石炭、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
我國白云巖礦床資源豐富，已探明的儲量能夠滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，各礦床多已開發(fā)利用，產(chǎn)地遍布各省，其中尤以遼寧營口大石橋、海城一帶產(chǎn)量最多。
性質(zhì)結(jié)構(gòu)
白云石屬三斜晶系礦物。棱面體晶胞：arh=0.601nm，α=47°37ˊ，Z=1；六方晶胞：ah=0.481nm，ch=1.601nm， Z=3。與方解石結(jié)構(gòu)相似，不同之處在于Ca八面體和（Mg，F(xiàn)e，Mn）八面體沿三次軸作有規(guī)律的交替排列。由于存在Mg八面體層，故白云石的對稱低于方解石。Fe、Mn代替Mg，導(dǎo)致白云石晶胞增大。白云石物理化學(xué)性質(zhì)見表1
表1 白云石的物理化學(xué)性質(zhì)
| 化學(xué)式 |
理論化學(xué)成分/% |
燒失量/
% |
與冷HCl反應(yīng) |
晶體形態(tài) |
顏色 |
光澤 |
密度 g/cm3 |
硬度 |
| CaMg[CO3] |
CaO 30.41
MgO21.86
CO247.33 |
44.5~47.0 |
緩慢反應(yīng) |
菱面體 |
灰白色 |
玻璃光澤 |
2.8~2.9 |
3.5~4.0 |
用途作用
白云石廣泛應(yīng)用于建材、陶瓷、焊接、橡膠、造紙、塑料等工業(yè)中，另外在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能、藥用及保健等領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。
1．農(nóng)用原料
白云石可以作酸性土壤中和劑，亦可中和因使用尿素等化學(xué)肥料造成的酸性，使農(nóng)作物增產(chǎn)；方解石質(zhì)白云巖經(jīng)處理后的農(nóng)用石灰，可作為農(nóng)藥來防治害蟲。
2．建材工業(yè)原料
水泥中加入40%（質(zhì)量%）以下的白云石可以加速水泥的水化速度，將與100份MgO等當(dāng)量的半燒白云石加到溶有100份氯化鎂和1份六偏磷酸鈉的30mL水中，可制成高性能的氯氧化鎂水泥。此外，利用白云石還可以生產(chǎn)硫酸氧化鎂水泥，過燒石灰硅酸鹽磚，處理石膏制品和木制品的裂縫。
3．玻璃-陶瓷工業(yè)原料
除硅砂和蘇打粉外，石灰石和白云石是玻璃原料中的第三大組分，這種用途要求白云石中的鐵含量（Fe2O3）為0.002~0.005%；在瓶罐玻璃生產(chǎn)中，加入白云巖可降低蘇打粉的用量，可降低生產(chǎn)成本。陶瓷的坯料及釉料中亦可采用白云石。
4．化學(xué)工業(yè)原料
白云石主要用于生產(chǎn)硫酸鎂、輕質(zhì)碳酸鎂等化工原料。30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反應(yīng)、分離、濃縮，在升溫條件下使硫酸鈣沉析，所獲硫酸鎂溶液冷卻結(jié)晶，即得硫酸鎂（MgSO4·7H2O）。從含水中提取Mg(OH)2,當(dāng)煅燒白云石作沉淀劑時(shí)，也同時(shí)回收了白云石中的MgO，使產(chǎn)量增加。
白云石經(jīng)煅燒、消化、碳化，過濾分離，得重鎂水，再加熱分解過濾，得輕質(zhì)碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O]。輕質(zhì)碳酸鎂分解得輕質(zhì)氧化鎂，用它可燒制高純鎂砂。
5．冶金耐火材料工業(yè)原料
從白云石中提取金屬鎂，生產(chǎn)每噸鎂需白云石15~18噸。在煉鋼中，白云石作為鎂質(zhì)造渣劑，可與熔融體中的雜質(zhì)如Si、Al、S、P反應(yīng)形成易于與鋼水分離的爐渣，提高爐襯的壽命；白云石還可原來補(bǔ)爐，一座大型平爐每年最多可消耗噴補(bǔ)級白云石50000t。白云石耐火材料主要用于煉鋼爐中，以及用于爐外精煉裝置、水泥窯等熱工設(shè)備中，主要利用了白云石資源豐富、成本低的特點(diǎn)，同時(shí)也符合凈潔鋼的要求。耐火材料用白云石原料，按化學(xué)成分分為爐襯和冶金砂兩個(gè)等級。
6．過濾材料及水處理劑
白云石經(jīng)煅燒后可用做水處理的過濾材料，用途市場潛力極大，特別是從飲用水到工業(yè)用水、游泳池用水等的中和，以及和除鐵、錳、硅酸鹽為目的的新用途研究，都在積極進(jìn)行中。
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