一、性质用途
菱镁矿的化学成分为碳酸镁(MgCO3),其中氧化镁(MgO)含量为47.81%,二氧化碳(CO2)含量为52.19%,常含有少量的铁、锰、铝和硅、钙等杂质。菱镁矿加热到650℃左右开始分解释放出CO2,并伴有体积收缩;煅烧到700—1000℃时,形成苛性菱镁矿(轻烧菱镁矿),并具有高度的胶粘性;当煅烧到1400—1700℃时分解完全,不含CO2,形成方镁石(硬烧菱镁矿),并具有很高的耐火度。
菱镁矿主要(约90%)用作耐火材料。即利用经过高温煅烧的硬烧菱镁矿,生产出耐火度在2000℃以上的冶金镁砂、冶金粉、镁砖、镁铬砖、镁铝砖及硅镁砖等耐火制品,用来砌筑黑色和有色冶金工业炉窑。硬烧菱镁矿经电炉煅烧到2500—3000℃时熔融、冷却形成完好的方镁石晶体称作电熔镁,具有高电阻率、硬度大、抗化学蚀腐性,可作绝缘和高级耐火材料,制成镁坩锅和耐火炉。
菱镁矿可用作提炼金属镁。镁与其它金属化合,制成高强度镁合金,用于军工。航天工业,及飞机、汽车和精密仪器制造业。镁还用作冶炼钛、锆、铀、铍的还原剂。
轻烧菱镁矿和氧化镁或硫酸镁可制造含镁水泥,具有高度胶凝性、可塑性并能与有机物胶合。用于装饰、绝热、保温、隔音、耐磨等建筑材料和制作砂轮的粘合剂。
此外,在化工、橡胶、造纸、陶瓷、制糖、照相、颜料、纺织业中均有应用。
二、一般工业要求
(一)工业对矿石的质量要求
在工业上晶质、隐晶质菱镁矿均可利用。根据用途对矿石质量的不同要求如下:
1、作耐火材料用硬烧菱镁矿,要求用MgO含量高、杂质少的晶质菱镁矿。矿石中杂质对耐火材料的质量影响如下:
CaO:煅烧菱镁矿时,CaO呈游离状态,易吸水形成Ca(OH)2或其它化合物,对产品有害。一般在成品中要求CaO≤3%。
SiO2:氧化硅含量高时会降低产品的耐火度,一般在成品中SiO2限制在5%左右。
Fe2O3:矿石中含3—5%的Fe2O3时对焙烧有利;但过量的Fe2O3易与其它杂质形成熔性物质,影响制品的耐火度。
2、作含镁水泥用的轻烧菱镁矿,晶质、非晶质菱镁矿均可,对其质量要求不太严;但CaO呈游离状态存在时,使水泥膨胀故一般要求CaO<4.5%;铁可使水泥颜色变坏不得过高;SiO2含量15—20%亦可应用。
3、提炼金属镁和其它工业用菱镁矿,一般要求MgO含量要高,杂质低;橡胶业用菱镁矿要有高分散性,不含锰。
(二)一般工业指标
项 目 |
主要化学成分含量(%) |
用 途 |
|||
MgO |
CaO |
SiO2 |
Fe2O3+Al2O3 |
||
耐火材料 |
≥47 ≥45 ≥43 ≥41 |
≤0.6 ≤1.5 ≤1.5 ≤6 |
≤0.6 ≤1.5 ≤5 ≤2 |
≤0.6 — — — |
高纯镁砂 制砖镁砖 镁 硅 砂 冶金镁砂 |
注:表中“—”表示对Fe2O3+Al2O3不作要求。 |
可采厚度: ≥2米
夹石剔除厚度:1—2米
三、矿床实例
(一)辽宁青山怀菱镁矿
品 级 |
化学成分(%) |
用 途 |
||
MgO |
CaO |
SiO2 |
||
Ⅰ级 Ⅱ级 级外 高硅菱镁矿 |
>45 >42 <42 >44 |
≤1.5 ≤2 ≤3 <3.5 |
≤1.5 ≤6 >6 |
镁砖、金属镁 砖砂 砖砂、冶金粉 供外贸:粒级30—100毫米 |
注:该指标为1982年矿山生产实际使用的工业指标,其中镁化白云岩一项从略。 |
(二)辽宁桦子峪菱镁矿
品 级 |
化学成分(%) |
用 途 |
||
MgO |
CaO |
SiO2 |
||
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 |
≥45 ≥43 ≥42 |
≤1.2 ≤1.5 ≤6.0 |
≤1.5 ≤2—2.5 ≤2—2.5 |
炉顶砖 砖砂 砖砂 |
可采厚度: ≥2米
夹石剔除厚度: 1米
(三)山东粉子山菱镁矿
项 目 |
工业要求 |
用 途 |
|||
氧化镁(MgO%) |
氧化钙(CaO%) |
二氧化硅(SiO2%) |
|||
品 级 |
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 |
>46 >44.5 >38.0 |
<1.2 <1.5 <9 |
<1.5 <2.5 <3.0 |
镁 砖 镁 砖 冶金砂 |
可采厚度(米) |
2 |
||||
夹石剔除厚度(米) |
1 |
||||
四、综合评价
菱镁矿常与白云岩、大理岩、蛇纹岩、石棉、滑石、石膏、盐矿等矿产共生,尤其是产在超基性岩蛇纹石化岩石中的菱镁矿,可能伴生有铂、钴、镍等矿产,应予注意,并进行综合勘探、综合评价。
五、附录
冶金工业部1982年5月1日颁布的YB321—81号耐火材料、烧结熔制及提炼金属镁用菱镁石质量指标如下:
级 别 |
化 学 成 分(%) |
||
MgO |
CaO |
SiO2 |
|
特级品 一级品 二级品 三级品 四级品 菱镁石粉 |
≥47 ≥46 ≥45 ≥43 ≥41 ≥33 |
≤0.6 ≤0.8 ≤1.5 ≤1.5 ≤6 ≤6 |
≤0.6 ≤1.2 ≤1.5 ≤3.5 ≤2 ≤1 |
注:①供制镁硅砂用的三级品,其中二氧化硅可不大于4%。 ②供热选生产用的三级品,其中二氧硅可不大于5%。 |