白云石晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物。白云巖是我國的優(yōu)勢非金屬礦產(chǎn)資源之一,具有儲量大、品質(zhì)優(yōu)、分布廣的特點(diǎn)。大多數(shù)白云巖原料較純,雜質(zhì)含量低。白云石的用途廣泛,現(xiàn)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(yè)。另外,在農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能、用藥及保健領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。
白云石經(jīng)過揀選、破碎、磨細(xì)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(chǎn)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(jīng)表面改性的白云石粉,能使橡膠制品的補(bǔ)強(qiáng)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(jìn)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(lián)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(jié)合性能,減少收縮和內(nèi)應(yīng)力,防止裂紋擴(kuò)散,提高制品強(qiáng)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(jī)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(lián)劑浸潤,從而更傾向于與聚合物基體形成良好的界面粘結(jié);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(nèi)部為實(shí)心核,不象團(tuán)聚體那樣存在空隙,減少了缺陷的發(fā)生;納米包覆粒子具有碳酸鈣的優(yōu)點(diǎn),可拓寬其他顏色發(fā)暗的粉體的使用領(lǐng)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(xué)活性都有所提高,使得無機(jī)填料粒子與有機(jī)高分子能更好的粘結(jié),形成良好的界面。
下面為大家具體介紹一下白云石的行業(yè)應(yīng)用:
一、應(yīng)用于冶金行業(yè)
1、煉鎂工業(yè) 原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)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(zhuǎn)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(shè)備。 白云石可制作白云石磚系列(目前主要有常規(guī)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(jù)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(yīng)用于化工行業(yè)
1、生產(chǎn)碳酸鎂
目前國內(nèi)普遍采用白云石碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂。該產(chǎn)品是無機(jī)化工基本原料,主要用于制造鎂鹽、氧化鎂、單質(zhì)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(bǔ)強(qiáng)劑,還可用于造船、鍋爐、煉鋼、玻璃、顏料、醫(yī)藥等行業(yè)。
2、生產(chǎn)氧化鎂
氧化鎂作為填充劑,在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于橡膠、搪瓷、電線電纜等行業(yè)。此外,氧化鎂也是不可缺少的耐火材料。目前,國內(nèi)從白云石中提取氧化鎂的新工藝有白云石循環(huán)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(chǎn)工藝及方法也得到了發(fā)展。
3、生產(chǎn)氫氧化鎂
氫氧化鎂的生產(chǎn),除了通過上面生產(chǎn)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(yè)
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(qiáng)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(jìn)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(bǔ)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(chǎn)工藝簡單、凝結(jié)硬化快、強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)、彈性好、耐磨、成型方便、低耗能等優(yōu)點(diǎn),具有很高的開發(fā)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(chǎn)中,蘇打粉是首要貴的組分,加石灰石可以部分取代蘇打粉,但會產(chǎn)生不良影響,而采用引入白云石中氧化鎂的辦法能進(jìn)一步降低成本。白云石在玻璃工業(yè)中還能提供氧化鈣,加入純堿—灰質(zhì)—硅質(zhì)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(chǎn)生的化學(xué)侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強(qiáng)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(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)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(jié)約能耗。
五、陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用
坯料及釉料中采用白云石,引入MgO和CaCO? 成分以代替滑石和方解石。MgO的作用是:改變混料系統(tǒng)成分,從而降低坯體的燒成溫度;促進(jìn)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(fā)生析晶現(xiàn)象,此系白云石為復(fù)鹽礦物所致。 白云石和泥灰?guī)r混合成的白云石灰?guī)r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(dú)合成的鈣—鎂化合物。
六、農(nóng)業(yè)中的應(yīng)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(dāng)?shù)膒H值,一般能增加作物產(chǎn)量15%~40%,而且還可提高除草劑藥效,pH為6.0~6.2時除草劑效果適宜。白云石還能補(bǔ)償土壤中鎂含量損失,1.2~0.8um的白云石微??勺杂闪鲃?,用作肥料的填料能改善植物利用土質(zhì)營養(yǎng)的條件,減少結(jié)塊,便于調(diào)節(jié)肥料配比。畜禽飼料中,鈣、鎂均是動物體內(nèi)所必須的營養(yǎng)元素,在畜、禽飼料中添加適量的白云巖粉,對于促進(jìn)動物的生長發(fā)育,減少疾病非常有益。
七、環(huán)保中的應(yīng)用
白云石細(xì)粉可用來改善煤礦井下塵埃的飛揚(yáng),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(yè)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(jìn)行中。
白云石的行業(yè)應(yīng)用非常的廣泛,我國又有豐富的白云石礦產(chǎn)資源,且礦石品味較高。因此深入挖掘白云石的應(yīng)用技術(shù),開發(fā)白云石深加工技術(shù),前景是非常廣闊的。