白云岩

白云岩煅烧至700〜900C时，失去CO2,成为氧化钙及氧化镁的混合物，称苛性或轻烧白云石，其机械强度小，化学活性高，且气孔率大，结构疏松，在大气中极易水化。

将它煅烧至1500C时，氧化钙转化为a-CaO,氧化镁变为方镁石，抗水性强，有较高的耐火度(2300C),且结构致密，对炉渣的侵蚀抵抗力强。

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白云岩相关资料
一、白云岩在灵宝的分布(搜集于《灵宝党史地情网》2011年9月)
白云岩主要分布在朱阳、五亩、苏村、故县、阳平5个乡镇。

据区域地质资料推断资源量5000万吨，远景资源量在1亿吨以上。

据矿石样品化验分析，已达到提取金属镁的工业要求。

至年底，已提交储量的矿区共3处，提交白云岩储量196.4297万吨。

其中：朱阳镇石坡湾矿区和彭家村矿区，共提交白云岩储量131.79万吨；故县镇
泉家峪矿区提交的溶剂用白云石大理岩储量64.6397万吨。

已初步探明苏村乡福地8平方公里区域内金属镁用白云岩预获资源量1961万吨，开发条件均较好。

另外，苏村乡福地周边区域可能蕴藏更大的资源量；五亩乡南部地区金属镁用白云岩矿产具有质量好、厚度大的特点，预计资源量在千万吨以上。

二、白云岩相关资料
白云岩，是一种沉积碳酸盐岩。

主要由白云石组成，常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。

呈灰白色，性脆，硬度小，用铁器易划出擦痕。

遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡，外貌与石灰岩很相似。

按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩；按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。

白云岩含镁较高，风化后形成白色石粉。

较石灰岩坚韧。

在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，在化学工业中可制造钙镁磷肥、粒状化肥等。

此外，也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材。

1、白云岩性质
白云岩是一种以白云石为主要矿物组分的碳酸盐岩，颜色为灰白色、浅灰白色。

常混入方解石、黏土矿物、菱镁矿、石膏等杂质。

矿石一般呈细粒或中粒结构，呈层状、块状、角砾状或砾状构造。

白云石属三方晶系，晶体常呈马鞍状菱面体，集合体常为粒状或块状。

颜色为无色、白色或浅褐至深褐色。

玻璃光泽。

硬度3.5〜4,密度2.8〜 2.9g/cm 3 。

不溶于水。

煅烧至700〜900 C时失去二氧化碳，成为氧化钙和氧化镁的混合物，称为苛性白云石；当煅烧温度达到1500C 时，氧化镁变为方镁石，氧化钙变为结晶a -CaO,白云石是沉积岩中广泛分布的矿物之一。

2、白云岩主要成分
主要由白云石（50%以上）构成的岩石，但常常混有方解石及粘土矿。

CaMg（CO32 （白云石）,含CaO30.41%、MgC21.86%、
CO247.73%, 常含铁、锰的类质同象混入物。

属碳酸盐类岩石，外形似石灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。

主要成分为钙、镁、硅三种元
素。

白
云岩常呈浅黄色、浅黄灰色、灰白色、灰褐色、淡肉红色等，具晶粒结构、残余结构、碎屑结构或生物结构。

3、白云岩常见类别
①泥晶白云岩：由小于0.005毫米的泥晶白云石组成，结构均匀, 具显微层理，生物残体很少，有时可见介形类化石，多为原生白云岩。

②微-细晶白云岩：晶体大小不一，晶形颇佳，外貌颇似砂糖，野外可用砂糖状白云岩称之，往往由其他类型的白云岩重结晶而成。

③藻白云岩：与藻灰岩相似，即由藻类化石组成的白云岩，我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类，可能是原生白云岩类型。

④生物白云岩及生物碎屑白云岩：可见其中的化石残体，多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。

⑤内碎屑白云岩：根据其中的碎屑大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。

它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。

形成于浅海上部或潮间带以上的环境中，其碎屑即由波浪或水流冲击而成。

⑥鲕状白云岩：这是一类次生的白云岩，即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成。

由于白云岩的孔隙度较大，常为石油或地下水的理想储藏层。

4、白云岩的成因
就白云岩的成因而言。

从其形成条件而言，可将白云岩分为三类：
原生白云岩：原地沉积的白云岩，是在干燥炎热的气候( 28 °C- 35C)下蒸发作用而成。

盐度高，水浅(0〜3米深的潮汐带上)，PH值高于8.3
的咸化潟湖或海湾中形成，也可在陆上咸湖中形成，
并常伴生有膏盐层。

成岩白云岩：在碳酸钙沉淀过程中，被白云石交代而成，通常分布不连续，在石灰岩层中呈透镜体状或斑块状，有时也成层状分布，延伸一定距离。

次生白云岩：或称后生白云岩，分布局限，常见于断裂构造带。

5、白云岩的开发利用
白云岩的主要用途白云石广泛用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。

另外在农业、环保、节能、药用及保健等领域也得到了应用。

（1）在冶金工业上的利用
白云岩在冶金工业中主要用做熔剂、耐火材料、提炼金属镁和镁化物。

用作熔剂白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂，可起中和酸性炉渣的作用，提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO的活度，以减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。

轻烧白云石主要用于炼钢，可提高钢渣的流动性，作造渣剂使用，不仅可延长转炉的寿命，提高炉渣的流动性，并可改善脱硫、脱磷反应的进行，还可节省大量萤石。

目前我国生产1t钢需消耗170kg白云岩。

而在炼铁时加入白云石可稀释炉渣，降低炉渣熔点，降低燃料的消耗，提高生铁质量。

用作耐火材料白云岩作为碱性耐火材料，主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬，也用作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。

在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时，白云岩常为专用的炉
料。

同时在炼钢造渣过程中，加入适量的轻烧白云石或生白
云石，这是近年来一项新方法，以取代一部分生石灰，从而抑制炉衬中的MgO向渣中溶解。

加入白云石可促使早期化渣，使渣中MgO达到饱和状态，以提高渣的粘性，对炉衬有较好的粘附性，起到保护炉衬的作用。

提取金属镁及镁化物利用白云岩生产金属镁和镁化合物，其生产工艺为电解法或高温冶金法。

电解法是通过煅烧白云石与海水作用析出氢氧化镁，然后与盐酸反应转变为氧化镁，最后干燥的氯化镁和氯化钠、氯化钙一起在外加热电解池熔融。

高温冶金法是将白云岩与硅铁做成球团，在小直径真空炉中，于1100C下熔融，形成硅酸钙炉渣，而镁变成蒸气，再用凝聚法回收。

利用同样方法，可生产氧化镁、氢氧化镁。

氧化镁是良好的耐火材料，而氢氧化镁用作生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。

国外还用白云岩生产碳酸镁。

(2)在建材工业上的利用
白云岩经适当煅烧后，可加工制成白云灰，它具洁白、强粘着力、凝固力及良好的耐火、隔热性能，适于做内外墙涂料。

将白云岩煅烧
后，可用作氯化镁水泥和硫化镁水泥，因其具良好的抗压强度、抗挠曲强度，且能防火、防虫蛀的优良性能，在添加其它填料后可起到很好的防水作用，故可作地板材料，而且价格低廉。

白云岩粉可用于裂隙处理和作路面铺料及水泥砂浆烧结渣。

水泥中加入40%白云岩可加快水泥水化的速度。

白云岩还可直接用来作建筑材料。

此外，白云岩在建筑行业中用做水泥以及玻璃、陶瓷的配料，它能增加玻璃的强度和光泽。

据悉，国外已用白云岩经半煅烧后制成了无机氧化镁泡沫及硅酸盐砖。

(3)在化学工业的利用
白云石主要用于生产硫酸镁、轻质碳酸镁等化工原料。

30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反应、分离浓缩，在温升条件下使硫酸钙沉析，所获硫酸镁溶液冷却结晶，即得硫酸镁
(MgSO官7H2O 。

从海水中提取Mg(OH 2,当用煅烧白云石作沉淀剂时，也同时回收了白云石中的MgO使产量增加。

白云石以煅烧、消化、碳化、过滤分离，得重镁水，再加热分解过滤，得轻质碳酸镁［xMgCO%yMg (OH 2X zH2O］。

轻质碳酸镁分解得轻质氧化镁，用它可烧制高纯镁砂。

(4)在农业上的利用
白云岩可以用作土壤酸度的中和剂，亦可中和因使用尿素一类肥料而造成的酸性，使农作物增产。

白云岩主要用作酸性土壤的中和剂，使用它能补偿由于农作物吸收而带来的土壤中钙和镁的损失，施用白云岩可使农作物增产15-40%。

方解石质白云石经处理后的农用石灰，可作为农药来防冶害虫。

(5)用作填料
白云岩可用于橡胶、造纸的填料。

优质的白云岩粉可作昂贵的二氧化钛填料的代用品，用作一些制品的填料，可改善制品的色度、耐风化能力，提高机械稳定性，减少收缩性和内部张力，降低吸水、吸油能力及裂缝的扩张，这类制品主要包括粘合剂、密封塑料、油漆、洗涤剂和化妆品等。

三、镁的用途及需求
镁及其合金是迄今在工业中应用的最轻的金属结构材料，具有重量轻、密度小、强度高、刚性好、压铸性能好、降低噪音、电磁屏蔽性和减震性好、可循环利用等特性。

被材料专家誉为本世纪最具有开发和应用潜力的绿色工程材料，近几年镁及其合金开始替代铝材和钢材，广泛用于飞船、飞机、导弹、汽车、计算机、通信产品、消费类电子产品的制造等，生产和消耗呈快速上升趋势。

镁作为一种强还原剂，还用于钛、锆、铍、铀和铪等的生产中；镁还用来制造照相和光学仪器等。

20世纪90年代中期以来，随着各领域对镁的巨大需求，镁及镁合金研发及应用进入高速增长期，尤其是在发达国家得到高度关注。

近10年，全球原镁生产年均增长速度达5% 2010年全球产量达到78.2万吨，主要生产国家有：中国（65.38万吨）、俄罗斯、美国、以色列、哈萨克斯坦、巴西、马来西亚。

2010年全球原镁消费量约为74万吨，主要消费领域为：拉镆铸造（约35%、铝合金（约25%、炼钢脱硫（约15%、金属还原（约15%、其他消费（约10% ;拉镆铸造的主要领域是汽车业，欧洲对镁的消耗增长强劲，美国仍然是最大的消费者。

四、中国镁矿分布情况简介（搜集于《中国镁业网》）
我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，镁资源矿石类型全，分布广，总储量占世界的22.5%，居世界第一：菱镁矿储量居世界首位，已探明菱镁矿储量34亿吨，占世界菱镁矿总储量的28.3%;原镁产量居于世界第一位，2010年中国原镁产量占世界总产量的
83.6%。

我国含镁白云石矿丰富，白云石资源遍及我国各省区，特别
是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等省区，现已探明储量40亿吨以上；我国4大盐湖区镁盐矿产资源的远景储量达数十亿吨其中，柴达木盆地内大小不等的33个卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖，蕴藏着储量占全国第一位的镁盐资源；我国海域水中的镁合金达到0.13%。

五、皮江法炼镁工艺原理(搜集于《中国镁业网》)
皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石
为催化剂，进行计量配料。

粉磨后压制成球，称为球团。

将球团装入还原罐中，加热到1200C，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气。

镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁。

再经熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。

皮江法炼镁生产工序
(1) 白云石
煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至110 0〜1200C，烧成煅白(MgOCa)。

(2) 配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。

(3) 还原：将料球在还原罐中加热至1200+10C，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8〜10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。

(4) 精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710 C高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁。

(5) 酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。

(6) 造气车间：将原煤转换成煤气，作为燃料使用。

直接使用原煤的镁厂没有造气车间。