镁质原料综述

镁质原料综述

1、概述镁质类原料有镁砂、白云石、镁橄榄石和蛇纹石等，均属碱性，故又称碱性耐火原料。

镁砂分为烧结镁砂和电熔镁砂两大类，又分为普通镁砂和优质镁砂；根据原料不同，分为镁石镁砂、海水镁砂和盐湖镁砂。

我国的菱镁石储量占世界的90％，而辽宁海城――大石桥一带的储量占我国储量的96％，我国镁砂主要产在辽宁。而海城――大石桥一带分华子峪和青花峪两个矿系，华子峪矿系的特点是硅高钙低，烧成的产品多是发黄。而青花峪矿系的特点是高钙低硅，产品多是发黑。

）煅烧来生产，或从海水或卤水中提取镁砂由精选后的菱镁石矿物（MgCO

3

合成。天然存在的菱镁石常常伴有白云石、滑石、氯化物、蛇纹石、云母、黄铁矿和磁铁矿。从海水和卤水中合成镁砂最重要的过程是在镁盐溶液中添加强碱物质（烧结石灰石和烧结白云石）从而析出氢氧化镁沉淀。析出的氢氧化镁沉淀再经水洗、浓缩、过滤和烧结生产出镁砂。在另外一种实用的方法中，将浓缩后的）喷进热反应容器中，在这里热气体将它转化成氧化镁和盐酸。

氯化镁（MgCl

2

水洗氧化镁形成氢氧化镁泥浆，经过滤和烧结再生产出镁砂。

烧结镁砂按煅烧程度分为轻烧镁砂和重烧镁砂。在耐火材料应用领域中，主要使用重烧镁砂。天然重烧镁砂通常含有较高的二氧化硅和三氧化二铁，但氧化钙含量对重烧镁砂的使用性能影响非常大，氧化钙含量高在使用过程中和水反应，产生体积膨胀，对不烧制品的影响大，而合成镁砂可通过化学反应控制二氧化硅和氧化钙的含量，并可获得较高致密度。

2、重烧镁砂

国标对烧结镁砂的规定：

定义：欠烧品：烧结程度不够，颗粒疏松，结晶不明显。如白块、软硬黄灰以及白色面子。

杂质：非镁石煅烧形成的产物。如黑块、熔瘤以及残存焦粒。

颗粒组成为0－30mm，其中小于1mm者不大于5％；

颗粒组成为0－90mm，其中小于1mm者不大于8％；

颗粒组成为0－120mm，其中大于120mm者不大于10％；小于1mm者不大于15％。烧结镁砂的外观质量

MS93、MS90、MS87和MS84牌号的烧结镁砂，粒度大于30mm者，含欠烧品、熔瘤和黑块的表面积分别不得超过该镁砂块表面积的1/3、1/3和1/4；镁砂粒度为5－30mm者，含欠烧品、熔瘤和黑块的表面积均不得超过该镁砂块表面积的

1/2。

欠烧品和杂质的限制含量

在MS98、MS97和MS96牌号中不准有欠烧品和杂质；MS95牌号中欠烧品和杂质

含量不大于每批量的1％；在MS93、MS90、MS87和MS84牌号中不大于每批量的2％；其余牌号不大于每批量的3％。

欠烧品和杂质中焦炭含量（以大于5mm者计）；我厂进的烧结镁砂以不大于2％控制。

MS95、MS93、MS90、MS87和MS84牌号中不大于每批量的0.03％；其余牌号不大于每批量的0.04％。

烧结镁砂外观质量以目视检测。

烧结镁砂外观欠烧品和杂质百分率按下式计算：

欠烧品和杂质百分率＝（欠、在超限制值的镁砂块质量）/试样总量×100％重烧镁砂的生产工艺线路：

矿石(<30mm)＋煤＋焦炭混合竖窑烧成(温度1500℃,周期24h出料冷却砸开、窑前拣选小车运输或皮带输送入库仓库拣选成品

重烧镁砂的烧成：

重烧镁砂的矿石氧化镁含量一般>45％，Al

2O

3

+SiO

2

<4%，菱镁矿(MgCO

3

)在350℃

开始分解，在1000℃完全分解。

生产烧结镁砂的窑都是竖窑，一般高度为10－1 5米，直径为3～4米，料直接从窑的上口加入，窑的中下部设有鼓风机向窑内吹助燃空气，由于加料的不均匀性，矿石在窑体的不同部位堆积密度不同，气流上升的过程中在横截面上会产生风洞，风洞太大可能将热量带走，产生欠烧。同时料密实的部位通风差，风洞太小，空气太少，煤未完全燃烧，烧成温度低，也可能产生欠烧情况。所以，由于竖窑本身所具有的缺陷决定了烧成的成品料不可能很均匀，因此拣选是生产重烧镁砂非常重要的工艺，重烧镁砂的烧结温度大约为1500℃。纯菱镁矿煅烧后为白灰色，由于氧化铁、氧化钙、煤矸石等的影响，染成褐色、棕褐色或茶褐色。

S iO

2含量高者颜色趋近白黄色，Fe

2

O

3

含量高者成深褐色，钙含量高者呈黑色。

重烧镁砂的辨别：

重烧镁砂的颗粒一般为0－150mm的颗粒，结晶较大，强度较高的块比较好。

杂质的拣选：主要是欠烧料、镁砖块、黑块等。

1、黑块：煤矸石在400－500℃左右开始熔化对镁砂的污染情况相当严重，

在矿石不好的地方，也有的矿石带入碳酸钙杂质产生黑块污染，另外，还会从风洞漏下来的小煤块或焦炭粒；

2、镁砖：镁砖是窑皮损坏掉下来的，为了避免杂质的混入，烧制重烧镁砂的

竖窑内衬基本上都是镁砖；

3、欠烧块：欠烧的情况比较复杂并且不容易判断，具体从产品颜色、结晶程

度、结晶大小、镁砂块的机械强度等情况来进行判断，一般情况白灰色、土黄色的结构疏松、结晶小或无结晶、强度低的为欠烧料，有时块料表面看上去较好，但欠烧时内部有黑芯；

4、发黄的欠烧料烧成温度大约1200－1300℃，基本没有变化的白块是从风

洞中掉下来的生矿石。

3、轻烧镁砂：

轻烧粉是采用竖窑烧成的，烧成温度为900－1100℃，上部加矿石，中部燃烧，底部出轻烧粉，由于烧成过程中灼减物挥发，烧成后镁石失去晶体光泽，变成白色块状料（MgCO

3

在350℃开始分解，550－600℃时，反应激烈，到1000℃时分解完全。但没有形成烧结，结构变的疏松，无光泽，强度较低，用手即可掰开，但化学活性大，如果需要轻烧镁砂，可以进行粉磨，轻烧镁砂粉可作为中档镁砂和合成尖晶石等的原料。

4、中档镁砂

中档镁砂的分类：根据球的大小分为40mm球和60mm球，中档镁砂也是采用竖窑烧成。烧结中档镁砂的矿石较好，一般为结晶细小的暗青色矿石，但不是纯青色的，属白色泛青，结构致密，大多数矿石白中泛红，结晶如小鱼鳞片状，MgO>46%。中档镁砂生产工艺路线：

矿石入轻烧窑1100℃烧出粉料加水搅拌一次压球（体密）二次压球成型自然干燥(2－3天) 过筛入窑烧成 1600℃筛分拣选

一次压体密也是重要工艺，没有这道工序产品的体密将无法保证。

二次压球成型后采用自然干燥，但在冬天需要生火烘干。

中档镁砂烧成温度为1600－1650℃；

中档镁砂的判别：好中档镁砂整体上看没有结构疏松的欠烧块，球的表面基本上都发光，将球砸开看，结晶良好，球致密均匀。

中档镁砂的挑选：

1、黑块，主要是因为煤矸石在400－500℃时溶化将料污染，其主要成分是CaO；

2、欠烧白块，是风洞掉下来的。

5、合成镁砂

合成镁砂的生产工艺：

合成镁砂与中档镁砂的生产工艺差不多，轻烧粉＋铁屑＋白云石粉球磨湿碾一次压球两次压球自然干燥烧成拣选成品（或破碎颗粒料）

合成镁砂的CaO含量是通过白云石的加入量来调节，Fe

2O

3

含量通过铁屑的加入

量来调节，烧出来的合成镁砂块一般为50～300mm，合成镁砂也是采用竖窑烧成的。

6、普通电熔镁砂

电熔镁砂是在电弧炉中于2750℃以上的温度下熔融镁砂而生成。与烧结镁砂相比，主晶相为方镁石，晶粒粗大且直接接触，纯度高，结构致密，抗渣性强，热震稳定性好，是高级含碳不烧砖和不定形耐火材料的良好原料。

使用镁砂最多的不定形耐火材料是用于碱氧转炉和电炉的喷补料。近年来，中间