资源型矿物简介、菱镁矿及其应用讲述.pptx

四、菱镁矿及其应用 东北大学矿物材料与粉体技术研究中心 1、菱镁矿及其化学组成 菱镁矿：MgCO3，常含铁、锰、钙等。含FeO 9%左右的菱镁矿称为铁菱镁矿，更富含铁者称为镁菱铁矿，含镍的亚种称河西石，系我国1964年发现，其中含镍0.77~22.18%。 菱镁矿石中的主要化学成分为MgO，次要成分为CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3。MgO的含量一般为35~47%， CaO 0.2~4%、SiO2 0.2~8%,Fe2O3和Al2O3一般在1%以下。 2、菱镁矿分类及物理特性 菱镁矿分为晶质菱镁矿和非晶质菱镁矿。晶质菱镁矿为菱面体结晶，非晶质菱镁矿为胶体形态。前者具有完全的解理，后者一般呈致密块状，硬度稍高，断口为明显的贝壳状。 种 类 密 度 硬 度 光 泽 条 痕 颜 色 形 状 晶 质 2.9-3.12 3.5-4.5 玻璃 白色 白、灰、淡黄、褐色 粒、放射、锯齿 非晶质 2.9-3.0 4-6 暗淡或土状 白色 白、灰、淡黄、褐色 致密块状、贝壳状 4、轻烧镁、重烧镁与电熔镁 菱镁矿加热至640℃ 以上时，开始分解出MgO和CO2；加热至700~1000℃时，得到轻烧镁，又称为苛性镁、煅烧镁、菱苦土、α-镁 ； 在1400 ~1800℃煅烧，可获得重烧镁，又称为死烧镁，β-镁。 在2500-3000℃重烧镁重熔，经过凝固发育成为完好的方镁石晶体，得到熔融氧化镁，又称电熔氧化镁。这些产品各有不同的用途。 5、轻烧镁的用途 目前传统的轻烧氧化镁生产是利用菱镁矿石在反射炉中焙烧加工而成的。 主要用作制造镁水泥。镁水泥中加入适量的锯末、木屑、砂等，可直接作涂料，也可制成建筑材料，或制成人造大理石、人造磨石和砂轮的胶结物和保温涂料等。轻烧镁经化学处理，可制成多种镁盐，是多种工业的原料。轻烧镁还可用于陶瓷、玻璃、饲料、肥料等。 最近十几年， 随着节能减排和环保污染治理力度的加大， 对轻烧氧化镁的生产工艺也进行了不断改进， 主要表现在以下几点： 1） 将原直接烧烟煤改为以简易煤气发生炉生产的煤气作燃料进行焙烧， 避免了燃料灰分对轻烧氧化镁质量的影响， 同时也基本解决了排放的黑烟对环境的污染问题， 并提高了热效率。 2） 对窑型进行改造， 增大窑的容积， 提高了产量， 降低燃料单耗。如原来的反射炉容积只有7.8m3， 产量为10t·d-1。经改造后容积扩大到18m3及以上， 单炉产量扩大到20～30t·d-1 以上， 其燃料单耗下降10％～15％。 6、重烧镁的用途 重烧镁是典型的碱性耐火材料，耐火度高达1920-2120℃，对各种熔融金属和炉渣的抗腐蚀性强。重烧镁作冶金工业的耐火材料，用于制造镁砖、冶金砂、冶金粉等。 耐火材料：一般指耐火度在1580℃以上的材料。 重烧镁砂：MgO 含量为90％～92％； 中档镁砂： MgO 含量为95％～97％； 高档镁砂： MgO 含量为大于97％； 重烧镁砂的生产主要是采用20～50m3 左右的竖窑， 以块状菱镁矿石为原料， 以焦炭为燃料，采取一步煅烧和人工出料， 得到MgO 含量为92％左右的重烧镁砂产品。 该工艺的缺点是： 1） 不能利用细颗粒矿石， 致使矿石的利用率低； 2） 产品杂质含量高， 由于焦炭中的灰分会对镁砂质量造成影响， 致使镁砂的SiO2、Al2O3含量增加， MgO含量最高仅能保证92％； 3） 连续操作程度差， 大块菱镁矿石受热分解产生小颗粒矿粘附于窑壁，产生“沾窑”， 窑内物料易发生“结坨”， 这都造成窑内料流及热工制度的改变频繁， 常常导致停运事故， 无法实现机械化操作； 4） 镁砂的致密度低， 菱镁矿石在窑内预热带分解， 放出CO2， 变成轻烧MgO， 但其MgCO3 “母盐假象” 依然存在，不利于镁砂的进一步致密化， 烧结镁砂的体积密度仅能达到3.0～3.1g·cm-3； 5） 菱镁矿石分解出大量的CO2和燃烧的烟气夹杂着细小粉尘飞出窑外，烟（粉） 尘污染严重， 烟气治理难度大。 7、熔融氧化镁、金属镁 可作为绝缘和高级耐火材料，亦可镁坩埚和耐火炉管供熔融冶炼金属用。 镁和镁的合金广泛用于军事工业和国防尖端技术上。还可用于机械制造、汽车、纺织、建筑、电子、光学机械、轻工等方面，此外还大量用于制造照明弹、燃烧弹、化学药品及闪光灯等方面。 8、菱镁矿的工业要求 （1）作耐火材料用菱镁矿，要求用MgO含量高，杂质少的晶质菱镁矿。晶质、非晶质均可用：CaO:煅烧菱镁矿时，CaO呈游离状态，易吸水形成Ca(OH)2或其他化合物，对产品有害，一般要求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对焙烧有利；但过量的Fe2O3易于其他