电熔镁砂 菱镁矿的特性、成分及与其他矿物的区别

1.菱镁矿

菱镁矿化学成分为MgCO3，含MgO47.8%、CO252.2%，常含Fe2+、MgCO2和FeCO，可形成连续同质异象，还含有少量的Ca、Mn、Co、Ni等。菱镁矿为三方晶系矿物，n。=1.700，n。=1.509，n。-n。=0.191，相对密度2.9~3.1，硬度4~4.5，颜色为白色、浅灰、浅黄或褐色。菱镁矿与白云石、方解石同属一族矿物，鉴别它们的快捷方法是观察这些矿物与稀盐酸的反应。方解石在稀盐酸中起泡剧烈，溶解；白云石在稀盐酸中起泡缓慢电熔镁砂，溶解； 菱镁矿在冷的稀盐酸中不起泡，但在热酸中溶解。

菱镁矿在730℃左右分解为轻烧氧化镁和二氧化碳。菱镁矿分解后产生的轻烧氧化镁，其性质与其他矿物有显著不同。如果控制适当的煅烧条件，可以加大轻烧氧化镁与白云石、滑石的物理性质差异，并将滑石和白云石从煅烧物中分离出来，得到氧化镁含量较高的镁原料，如图所示。

烧菱镁矿、白云石、滑石强度比较

图中为菱镁矿、滑石、白云石在不同温度煅烧后的抗压强度，从图中可以看出，在800~900℃煅烧后，菱镁矿、白云石、滑石的抗压强度相差最大。由此可见，通过对该温度煅烧的菱镁矿进行磨矿、风选，可以最大程度地除去杂质，得到纯度较高的轻烧镁。

2. 方镁石

方镁石是一种等轴矿物，能与FeO、NiO、MnO形成完全固溶体，其n=1.7366在固溶体于FeO后逐渐增大，完全变成FeO后增大为2.32。其硬度为6，相对密度为3.58。0～1000℃热膨胀系数为13.5×10*/K，100～1000℃热导率为3.39～4.19W/(m·K)，在1100℃时发生塑性变形，熔点高达2800℃。

方镁石电绝缘性好，蒸气压高。氧化镁制品在氧化气氛中的使用温度限制在2200℃以下，在还原气氛中最高使用温度为1700℃，在真空中最高使用温度为1600~1700℃。氧化镁属弱碱性物质，不耐酸性熔融物质的侵蚀，但对碱性渣和炉料的侵蚀有较好的抵抗力，与铁、镶、轴、针、锌、铝、钼、镁、铜、铂、钴、铜合金均不发生反应。因此氧化镁制品广泛用作熔炼这些金属的耐火材料、热电偶套管、高温炉等。在水泥工业中，氧化镁用作回转窑烧成带和过渡带耐火材料的原料。

镁砖

二、矿产概况

世界菱镁矿资源主要分布在三个地区：中国和朝鲜古陆、原苏联乌拉尔地区、东阿尔卑斯山地区。其中东阿尔卑斯山地区的矿床位于石炭纪白云岩中，与滑石同时产出，矿带断续延伸400km。奥地利和原捷克的矿床产于这一地区，最著名的是施蒂利亚州的维希矿床。图为根据2000年数据绘制的世界菱镁矿资源分布图。

世界菱镁矿资源分布

我国菱镁矿资源丰富，截止2002年底，我国已发现菱镁矿矿床27处，探明储量31.18亿吨。上述27处矿床中，大型矿床11处，占已探明储量的92.0%；中型矿床5处，占已探明储量的4.0%；小型矿床11处，占已探明储量的4.0%。我国菱镁矿资源的特点是：资源集中、矿床巨大、矿体厚、埋藏浅、易开采、品位高、杂质少、利用价值高。

此外，我国西部盐湖中还蕴藏着大量的镁盐资源，图为我国菱镁矿资源分布图。

我国菱镁矿资源分布

我国菱镁矿资源大部分集中在辽宁省。辽宁省菱镁矿资源集中，储量巨大。海城市大石桥菱镁矿带矿体长50km，宽2~6km，埋藏较浅，非常适合大规模露天机械化开采。加之矿带地处经济发达的辽南地区丘陵地带，公路、铁路运输十分便利。这些有利条件使得辽宁菱镁矿开采业和矿产品加工业得到迅速发展，逐步形成了我国乃至世界重要的镁质耐火材料和其他镁质材料生产基地。

3.烧结镁砂

为了规范烧结镁砂的生产，国家标准GB/T2273-1998规定了烧结镁砂的技术条件，见下表。

烧结镁砂技术条件

4. 电熔镁砂

电熔镁砂采用纯天然镁砂或轻烧镁砂，在电弧炉中高温熔融，然后自然冷却而成。

在电熔过程中，熔化温度高，冷却时间长，方镁石晶体有充分的时间发育。电熔镁砂与烧结镁砂相比，具有结晶完善，晶粒粗大，结构致密的特点。例如烧结镁砂中方镁石晶粒尺寸为60~200μm，普通电熔镁砂中方镁石晶粒尺寸为200~400μm，大颗粒电熔镁砂中方镁石晶体可达1000~，甚至更大。这一特点使电熔镁砂比烧结镁砂具有更好的耐高温、耐侵蚀、抗端变性能，因此在制造高中档碱性耐火材料中得到广泛的应用。

为了规范烧结镁砂的生产，黑色冶金标准YB/T5266-2004规定了电熔镁砂的技术条件，见下表。

电熔镁砂技术条件