白云岩

白云岩

一、矿物名称：白云岩（Doeomite）

二、矿床类型及其分布

1、矿床的类型

白云岩矿床属沉积矿床，其成因类型又分为海相白云岩矿床和泻湖相白云岩矿床，各类型矿床的特征见各类白云岩矿床的地质特征表1，白云岩矿床实例见表2，白云岩矿床勘探类型见表3。

2、矿床的分布

中国白云岩矿床分布在碳酸盐岩岩系中，时代愈老的地层赋存的矿床愈多，且多集中于震旦系地层中。如东北的辽河群、内蒙古的桑干群、福建的建瓯群中都有白云岩矿床产出。其次，震旦系、寒武系中白云岩矿床也比较广泛，如辽东半岛、冀东、内蒙古、山西、江苏等地也有大型矿床产出。石炭、二叠系中的白云岩矿床多分布于湖北、湖南、广西、贵州等地。

中国白云岩资源丰富，已探明的储量能够满足经济建设的需要。各矿床多已开发利用，产地遍布各省，其中尤以辽宁营口大石桥、海成一带产量最多。

二、矿床的主要工业指标

根据国家储委1987年颁发的《冶金、化工灰岩及白云岩矿床地质勘探规范》的规定，白云岩化学成份要求见表4，表5。

三、矿石性质

1、1、矿石的矿物组成

白云岩又称苦灰石，白云岩是以白云石为主要组成的碳酸盐岩，是碳酸钙和碳酸镁的复盐。主要成份为白云石，其次有方解石、粘土矿物及陆源碎屑（石英、长石和云母），有时也有少量的石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黄铁矿、有机质等。

2、2、白云石的矿物特征

纯白云石的化学分子式为CaMg（CO3）2，理论含量CaO 30.41%、MgO21.86%、CO247.73%，其晶体结构为三方晶系，晶形为菱面体形态。颜色为灰白色，有时为浅黄、浅褐、浅绿、肉红色。光泽为玻璃光泽，解离完全。莫氏硬度3~4，密度2.8~2.9g/cm3。滴入盐酸后不发泡，只受侵蚀。白云岩的化学成份见表6。

3、含硬石膏的灰质白云岩（四川三叠系）；

4、灰质白云岩（四川三叠系）；

5、含泥质白云岩（辽宁抚顺第三系）；

6、白云岩（辽宁中寒武统；*表示烧失量）

四、工艺特性及主要用途

1、1、工艺特性

白云岩煅烧至700~900℃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1500℃时，氧化钙转化为 -CaO，氧化镁变为方镁石，抗水性强，有较高的耐火度（2 300℃），且结构致密，对炉渣的侵蚀抵抗力强。

2、2、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1100℃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（M gSO4⋅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[xMgCO3⋅yMg（OH）2⋅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。

五、产品质量标准

工业上对白云岩产品质量的要求随着用途的不同而不同。详见表7~14。