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白云石的行业应用
2015年01月26日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:5826
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      白云石晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云岩是我国的优势非金属矿产资源之一,具有储量大、品质优、分布广的特点。大多数白云岩原料较纯,MgO含量>19%,CaO含量>30%,CaO/MgO比值在1.40-1.68之间,杂质含量低。白云石的用途广泛,现阶段主要用于建材、玻璃、陶瓷、冶金、橡胶、焊接、造纸、塑料等工业。另外,在农业、环境保护、节能、用药及保健领域也得到了应用。


      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,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。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。 改性目的是改变白云石粉表面碱性,克服填料与橡胶之间的结合性能,减少收缩和内应力,防止裂纹扩散,提高制品强度的加工性能。


      利用纳米碳酸钙包覆白云石,纳米碳酸钙是其表面修饰剂,可以将白云石由于机械破碎而形成的锐利的棱角钝化,同时使平整的晶体解理面变的粗糙,粗糙度较大的平面能使接触角减小,同时也会更容易被偶联剂浸润,从而更倾向于与聚合物基体形成良好的界面粘结;对于纳米碳酸钙来讲,它紧密的包覆在微米级粒子表面,总体尺度为微米级,所以不存在分散问题,并且整个颗粒内部为实心核,不象团聚体那样存在空隙,减少了缺陷的发生;纳米包覆粒子具有碳酸钙的优点,可拓宽其他颜色发暗的粉体的使用领域;由于表面包覆的碳酸钙是纳米级,所以包覆粒子的比表面积大大提高,粒子的表面能和化学活性都有所提高,使得无机填料粒子与有机高分子能更好的粘结,形成良好的界面。

     

      下面为大家具体介绍一下白云石的行业应用:

          

      一、应用于冶金行业


      1、炼镁工业 原矿粒度为30~120mm的白云石是生产金属镁的重要原料,其冶炼方法主要分为两大类,即电解法和硅热还原法。


      2、耐火材料 白云石作为碱性耐火材料的重要原料之一,其重要性仅次于菱镁矿,主要用于炼钢转炉衬,平炉炉膛,电炉炉壁,其次用于炉外精炼装置和水泥窑等热工设备。 白云石可制作白云石砖系列(目前主要有常规白云石砖、增锆白云石砖、增锆镁白云石砖等)、电熔白云石碳砖和电熔镁白云石碳砖等。
白云石粉末还可以用作炼铁高炉堵孔材料 据报道,武钢曾把原矿粒度为0~30mm的白云石直接作为高炉铁水孔堵孔材料。如果将白云石粉体烧白作为炼钢高炉铁水孔堵孔材料,效果比直接用作铁水孔堵孔材料更好。


      二、应用于化工行业


      1、生产碳酸镁
      生产碳酸镁要求白云石的化学成分(%)如下:MgO>18,CaO>29,SiO2<4,对k2o、na2o及酸不溶物含量无确定要求。目前国内普遍采用白云石碳化法生产轻质碳酸镁。该产品是无机化工基本原料,主要用于制造镁盐、氧化镁、单质镁、防火材料、印刷油墨、陶瓷、日用化工、橡胶制品的填充剂和补强剂,还可用于造船、锅炉、炼钢、玻璃、颜料、医药等行业。


      2、生产氧化镁
      氧化镁作为填充剂,在工业上广泛应用于橡胶、搪瓷、电线电缆等行业。此外,氧化镁也是不可缺少的耐火材料。目前,国内从白云石中提取氧化镁的新工艺有白云石循环法。 另外,以白云石为主要原料制备特种硅钢级氧化镁的生产工艺及方法也得到了发展。


      3、生产氢氧化镁
氢氧化镁的生产,除了通过上面生产氧化镁的中间过程得到外,还可以用白云石氨化法或酸法分解白云石制得。


         三、建材行业


      制造氯氧镁水泥是白云岩的另一重要用途。这种含镁水泥具有良好的抗压、抗挠曲强度和抗腐蚀等特性。尤其是采用隔焰锻烧白云岩制备的苛性粉,进而配制的氯氧镁水泥安定性更佳。含镁水泥已被广泛地用于地板块、快速凝固路面铺砌和路面裂纹裂缝的修补等。 此外,通过煅烧白云石生成苛性白云石后,也可加工成氢氧化镁水泥和硫酸氧化镁水泥。这两种非水硬性胶凝材料具有生产工艺简单、凝结硬化快、强度高、粘结力强、弹性好、耐磨、成型方便、低耗能等优点,具有很高的开发和使用价值。


      四、玻璃制品


      白云石和石灰石是玻璃原料中除硅砂和苏打粉外的第三大组分。瓶罐玻璃生产中,苏打粉是最贵的组分,加石灰石可以部分取代苏打粉,但会产生不良影响,而采用引入白云石中氧化镁的办法能进一步降低成本。白云石在玻璃工业中还能提供氧化钙,加入纯碱—灰质—硅质体系,起到熔剂作用。此外,白云石还可以减少玻璃老化、阻止大气或水分产生的化学侵蚀、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃强度。 制造玻璃加入一定量白云岩粉,可以有效降低玻璃的高温粘度,提高制品的化学稳定性和机械强度。实践还表明:在制取低温陶瓷、浮法玻璃配料中引入白云岩粉,可显著地节约能耗。


      五、陶瓷生产中的应用


      坯料及釉料中采用白云石,引入MgO和CaCO3 成分以代替滑石和方解石。MgO的作用是:改变混料系统成分,从而降低坯体的烧成温度;促进石英的溶解和莫来石的形成,增加石英用量,减少长石用量,从而增加坯体的透明度。在釉料中加入白云石较添加方解石的釉不易烟熏,且很少发生析晶现象,此系白云石为复盐矿物所致。 白云石和泥灰岩混合成的白云石灰岩混合料,可以用来制取钙长石和透辉石—硅灰石熟料,适于快烧制瓷。 在制造墙面砖和精陶时,这种熟料成本低于单独合成的钙—镁化合物。


      六、农业中的应用


      用于中和土壤中的酸性。由于长期使用尿素一类肥料容易造成土壤呈酸性,因此可在尿素中直接加入白云石,使土壤保持适当的pH值,一般能增加作物产量15%~40%,而且还可提高除草剂药效,pH为6.0~6.2时除草剂效果最佳。白云石还能补偿土壤中镁含量损失,1.2~0.8um的白云石微粒可自由流动,用作肥料的填料能改善植物利用土质营养的条件,减少结块,便于调节肥料配比。畜禽饲料中,钙、镁均是动物体内所必须的营养元素,在畜、禽饲料中添加适量的白云岩粉,对于促进动物的生长发育,减少疾病非常有益。


      七、环保中的应用


      白云石细粉可用来改善煤矿井下尘埃的飞扬,防止及延缓煤尘爆炸。白云石粉作过滤材料用于水处理,特别是使用于从饮用水到工业用水、游泳池用水等的中和,以及除铁、锰、硅酸盐等用途,这方面的研究正在深入进行中。


      白云石的行业应用非常的广泛,我国又有丰富的白云石矿产资源,且矿石品味较高。因此深入挖掘白云石的应用技术,开发白云石深加工技术,前景是非常广阔的。

(粉体圈 作者:梧桐)

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