2020年07月09日 11:07耐火材料网zr
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菱镁矿,MgCO3 ,Magnesite源自希腊城市美格里西亚Magnesia,依地名称其为Magnesite,国际公认。国人并未音译,却依其为三方晶系的菱形晶体、且为MgCO3成分而译为菱镁矿,即科学又顺口。
世界各地的优质菱镁矿尽皆粗大的晶体结构,依岩石学术语称之为显晶质菱镁矿,macrocrystalline magnesite。与之相对,结晶微细的菱镁矿曾被称为隐晶质菱镁矿,cryptocrystalline magnesite。Cryptocrystalline一词系岩石学术语,该术语给出如下定义:
"肉眼不能分辨的细小组分称为非显晶质,aphanite,其结构称为非显晶结构。某些非显晶质岩石可在显微镜下检验出玻璃相;而有些则为全晶质。如果此类岩石中的单个组元可借显微镜鉴别,则该结构称为微晶质,microcrystlline;如果太细,在高倍率显微镜下也不能鉴别者,便称为隐晶质,cryptocrystalline。某些材料呈均质光性,当用XRD检验时却证实为晶质"。
菱镁矿床赋存于前震旦纪辽河大石桥白云石大理岩中,层沉积变质型菱镁矿矿床矿体多呈似层状或透镜状,矿床规模大,矿层厚达十几米到几十米,主矿物为菱镁石,杂质矿物为滑石,次要矿物为白云石。菱镁矿是重要的碱性耐火原料,目前我国已探明菱镁矿产地27处以上,总探明储量34.02亿t以上,约占世界探明储量的四分之一,产地主要集中在辽宁大石桥-海城-岫岩一带,还有山东掖县、甘肃别盖、河北邢台和四川甘洛等地。辽宁全省探明储量25.77亿t,占全国总储量的85%,约占世界总储量的五分之一。1913年发现了辽东半岛的王家堡子、金家堡子和下房身菱镁矿,后来又发现了海城、营口地区的菱镁矿。早在日伪时期,大石桥菱镁矿就已开采,20世纪50年代形成一定规模。随着1954年鞍钢大石桥镁矿的建设,大石桥菱镁矿的开采量大增,20世纪60年代规模逐渐扩大;1990年前,菱镁矿山不超过10座,1990年后迅速增加,至2004年矿山超过200座。鞍山焦化耐火材料设计研究院和鞍钢耐火材料厂等单位合作,系统研究了辽宁菱镁矿的基本性能与制砖工艺。洛阳耐火材料研究所等系统研究了山东掖县(高硅)菱镁矿、甘肃别盖(高铝)菱镁矿、河北邢台(高硅)菱镁矿和四川甘洛菱镁矿的基本性能和制砖工艺,并分别提出了菱镁矿分级的建议。冶金部1981年颁布了耐火材料用菱镁石的标准替代1965年制定的技术条件YB321-65,见表6。
表6 耐火材料用菱镁石技术条件(YB 321-81)
项目 |
化学组成(w)/% |
||
MgO |
CaO |
SiO2 |
|
特等品(LMT-47) 一级品(LM-46) 二级品(LM-45) 三级品(LM-44) 四级品(LM-41) 菱镁石粉(LMF-33) |
≥47 ≥46 ≥45 ≥43 ≥41 ≥33 |
≤0.6 ≤0.8 ≤1.5 ≤1.5 ≤6.0 ≤6.0 |
≤0.6 ≤1.2 ≤1.5 ≤3.5 ≤2.0 ≤4.0 |
注:(1)供制镁硅砂用的三级品,其中SiO2可≤4%(w);
(2)供热选用的三级品,其中SiO2可≤5%(w);
(3)产品块度。25~100 mm,<25 mm的不超过15%(w),>100 mm的不超过10%(w),最大不超过
120 mm;0~40mm,大于40 mm的不超过10%(w),最大不得大于60 mm。
为科学、合理、经济地利用矿产资源,1993年冶金部重新确立了菱镁矿石的工业标准YB/T 5208-1993。该标准新增加了一个品级LMT1-47,w(MgO)≥47%,w(CaO)≤0.5%,w(SiO2)≤0.5%,w(Al2O3+Fe2O3)≤0.6%(其中w(Fe2O3)≤0.4%)。
菱镁矿于670~680℃分解为方镁石,MgO和CO2,方镁石的熔点为2800℃,属高熔点氧化物,用作碱性耐火原料为其低档价值,经提纯后可用于化工和电工材料。
热处理菱镁矿有烧结和电熔两种方式,在耐火材料行业称烧结镁砂和电熔镁砂,前者又分为低温烧结(轻烧)和高温烧结(死烧),两者均无固定的温度范围,故晶体尺寸和体积密度差异明显。高温烧结镁砂因原矿纯度愈高愈难烧结,故有采用先行低温轻烧后,粉碎成球再行高温烧结的二步烧结料,有利于致密化和晶体长大。
对电熔镁砂有大结晶之希求,似有片面之嫌,不能确定对耐火制品质量和使用效果有多少效益。各类镁砂均按MgO含量分级。
现行电熔镁砂的同炉原料组成、结构不一,需经人工检选:中心部分的纯白色料纯度极高,可达>99.5%,晶体可达厘米级,甚至呈单晶,可作电工材料;炉边料杂质富集,俗称"皮砂",质量不及烧结料。