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白云石的行業應用
2015年01月26日 發布 分類:粉體應用技術 點擊量:5755
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      白云石晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物。白云巖是我國的優勢非金屬礦產資源之一,具有儲量大、品質優、分布廣的特點。大多數白云巖原料較純,MgO含量>19%,CaO含量>30%,CaO/MgO比值在1.40-1.68之間,雜質含量低。白云石的用途廣泛,現階段主要用于建材、玻璃、陶瓷、冶金、橡膠、焊接、造紙、塑料等工業。另外,在農業、環境保護、節能、用藥及保健領域也得到了應用。


      白云石經過揀選、破碎、磨細到325~1250目就成為白云石粉。白云石粉填加在天然橡膠和合成橡膠中,其橡膠性能與填加輕鈣粉的性能基本相同,但造價卻低于輕鈣粉。利用白云石生產橡膠通用型鈣鎂粉,作為一種新型填加劑和著色劑,可以部分或全部替代輕鈣粉和立德粉。 經表面改性的白云石粉,能使橡膠制品的補強性能大大增加。改性白云石粉是用表面改性劑對白云石粉進行表面涂覆,然后再作填料。常用的表面改性劑有硬脂酸或硬脂酸脂、鈦酸脂、鋯鋁酸脂、混合硅烷偶聯劑等。 改性目的是改變白云石粉表面堿性,克服填料與橡膠之間的結合性能,減少收縮和內應力,防止裂紋擴散,提高制品強度的加工性能。


      利用納米碳酸鈣包覆白云石,納米碳酸鈣是其表面修飾劑,可以將白云石由于機械破碎而形成的銳利的棱角鈍化,同時使平整的晶體解理面變的粗糙,粗糙度較大的平面能使接觸角減小,同時也會更容易被偶聯劑浸潤,從而更傾向于與聚合物基體形成良好的界面粘結;對于納米碳酸鈣來講,它緊密的包覆在微米級粒子表面,總體尺度為微米級,所以不存在分散問題,并且整個顆粒內部為實心核,不象團聚體那樣存在空隙,減少了缺陷的發生;納米包覆粒子具有碳酸鈣的優點,可拓寬其他顏色發暗的粉體的使用領域;由于表面包覆的碳酸鈣是納米級,所以包覆粒子的比表面積大大提高,粒子的表面能和化學活性都有所提高,使得無機填料粒子與有機高分子能更好的粘結,形成良好的界面。

     

      下面為大家具體介紹一下白云石的行業應用:

          

      一、應用于冶金行業


      1、煉鎂工業 原礦粒度為30~120mm的白云石是生產金屬鎂的重要原料,其冶煉方法主要分為兩大類,即電解法和硅熱還原法。


      2、耐火材料 白云石作為堿性耐火材料的重要原料之一,其重要性僅次于菱鎂礦,主要用于煉鋼轉爐襯,平爐爐膛,電爐爐壁,其次用于爐外精煉裝置和水泥窯等熱工設備。 白云石可制作白云石磚系列(目前主要有常規白云石磚、增鋯白云石磚、增鋯鎂白云石磚等)、電熔白云石碳磚和電熔鎂白云石碳磚等。
白云石粉末還可以用作煉鐵高爐堵孔材料 據報道,武鋼曾把原礦粒度為0~30mm的白云石直接作為高爐鐵水孔堵孔材料。如果將白云石粉體燒白作為煉鋼高爐鐵水孔堵孔材料,效果比直接用作鐵水孔堵孔材料更好。


      二、應用于化工行業


      1、生產碳酸鎂
      生產碳酸鎂要求白云石的化學成分(%)如下:MgO>18,CaO>29,SiO2<4,對k2o、na2o及酸不溶物含量無確定要求。目前國內普遍采用白云石碳化法生產輕質碳酸鎂。該產品是無機化工基本原料,主要用于制造鎂鹽、氧化鎂、單質鎂、防火材料、印刷油墨、陶瓷、日用化工、橡膠制品的填充劑和補強劑,還可用于造船、鍋爐、煉鋼、玻璃、顏料、醫藥等行業。


      2、生產氧化鎂
      氧化鎂作為填充劑,在工業上廣泛應用于橡膠、搪瓷、電線電纜等行業。此外,氧化鎂也是不可缺少的耐火材料。目前,國內從白云石中提取氧化鎂的新工藝有白云石循環法。 另外,以白云石為主要原料制備特種硅鋼級氧化鎂的生產工藝及方法也得到了發展。


      3、生產氫氧化鎂
氫氧化鎂的生產,除了通過上面生產氧化鎂的中間過程得到外,還可以用白云石氨化法或酸法分解白云石制得。


         三、建材行業


      制造氯氧鎂水泥是白云巖的另一重要用途。這種含鎂水泥具有良好的抗壓、抗撓曲強度和抗腐蝕等特性。尤其是采用隔焰鍛燒白云巖制備的苛性粉,進而配制的氯氧鎂水泥安定性更佳。含鎂水泥已被廣泛地用于地板塊、快速凝固路面鋪砌和路面裂紋裂縫的修補等。 此外,通過煅燒白云石生成苛性白云石后,也可加工成氫氧化鎂水泥和硫酸氧化鎂水泥。這兩種非水硬性膠凝材料具有生產工藝簡單、凝結硬化快、強度高、粘結力強、彈性好、耐磨、成型方便、低耗能等優點,具有很高的開發和使用價值。


      四、玻璃制品


      白云石和石灰石是玻璃原料中除硅砂和蘇打粉外的第三大組分。瓶罐玻璃生產中,蘇打粉是最貴的組分,加石灰石可以部分取代蘇打粉,但會產生不良影響,而采用引入白云石中氧化鎂的辦法能進一步降低成本。白云石在玻璃工業中還能提供氧化鈣,加入純堿—灰質—硅質體系,起到熔劑作用。此外,白云石還可以減少玻璃老化、阻止大氣或水分產生的化學侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強度。 制造玻璃加入一定量白云巖粉,可以有效降低玻璃的高溫粘度,提高制品的化學穩定性和機械強度。實踐還表明:在制取低溫陶瓷、浮法玻璃配料中引入白云巖粉,可顯著地節約能耗。


      五、陶瓷生產中的應用


      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:改變混料系統成分,從而降低坯體的燒成溫度;促進石英的溶解和莫來石的形成,增加石英用量,減少長石用量,從而增加坯體的透明度。在釉料中加入白云石較添加方解石的釉不易煙熏,且很少發生析晶現象,此系白云石為復鹽礦物所致。 白云石和泥灰巖混合成的白云石灰巖混合料,可以用來制取鈣長石和透輝石—硅灰石熟料,適于快燒制瓷。 在制造墻面磚和精陶時,這種熟料成本低于單獨合成的鈣—鎂化合物。


      六、農業中的應用


      用于中和土壤中的酸性。由于長期使用尿素一類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,使土壤保持適當的pH值,一般能增加作物產量15%~40%,而且還可提高除草劑藥效,pH為6.0~6.2時除草劑效果最佳。白云石還能補償土壤中鎂含量損失,1.2~0.8um的白云石微粒可自由流動,用作肥料的填料能改善植物利用土質營養的條件,減少結塊,便于調節肥料配比。畜禽飼料中,鈣、鎂均是動物體內所必須的營養元素,在畜、禽飼料中添加適量的白云巖粉,對于促進動物的生長發育,減少疾病非常有益。


      七、環保中的應用


      白云石細粉可用來改善煤礦井下塵埃的飛揚,防止及延緩煤塵爆炸。白云石粉作過濾材料用于水處理,特別是使用于從飲用水到工業用水、游泳池用水等的中和,以及除鐵、錳、硅酸鹽等用途,這方面的研究正在深入進行中。


      白云石的行業應用非常的廣泛,我國又有豐富的白云石礦產資源,且礦石品味較高。因此深入挖掘白云石的應用技術,開發白云石深加工技術,前景是非常廣闊的。

(粉體圈 作者:梧桐)

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