白云石的综合利用

种新型填加剂和着色剂 ，可以部分或全部替代轻 钙粉和
立德粉。
经表面改性的白云石粉，能使橡胶制品的补 强性能
大大增加。改性白云 石粉是用表面改性剂对白云 石粉进
行表面涂覆，然后再 作填料。常用的表面改性剂 有硬脂
酸或硬脂酸脂、钛酸脂、锆 铝酸脂、混合硅烷偶 联剂
等。
改性目的是改变白云石粉 表面碱性，克服填 料与橡
土、类似木料的菱镁制品 ( 锯木板、刨花板、隔音板、
绝热板 ) 以及人造大理石等，特别用于胶结有机材料和
填 充水泥制品的破损、裂缝和 剥落部位。菱镁地面砖具
有 木地板的弹性、韧性和保温性能，且能防火防蛀、抗
水性好、不开裂、价格便宜。它是由含镁水泥 ( 氯化镁
或硫酸镁溶液拌合苛性白云石粉制成 ) 作胶结料，再添
[ 关键词] 白云石，微晶玻璃，陶瓷，氢氧化镁
1 、引言 白云 石是地球上重要的钙镁资源 ，在我国有着极其
丰 富的蕴藏量。主要产地在山东、辽宁、山 西、河北和 两湖等地。白云岩主要由白云石〔CaMg( CO) 〕为主
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要 组分的碳酸盐岩组成，在 形成过程中由于受到不同地 质 作用和环境的影响，所以常 常混入一些方解石、粘土 矿 物、燧石、菱镁矿等杂质，有时含有石膏 、硬石膏、 天 青石、重晶石 、黄铁矿和有机质等 。它是一种用途非 常 广泛的非金属矿产。 2 、白云 石矿系列产品开发及应用
的 填充剂。
( 3) 轻质透明碳酸镁的生产及应用。轻质透明碳酸
镁 又称透明碳酸镁，主要特 点是颗粒细小且粒径均匀，
属 于精细无机化工产品，除用于油漆、涂料、油墨作添
加 剂和牙膏、医 药、化妆品等外，主要用作透明或浅色
橡 胶制品的填充补强剂。
2. 2. 2 生产氧化镁
氧化镁作为 填充剂，在工业上广 泛应用于橡胶、搪
润，从而更倾向于与 聚合物基体形成良好的界面粘 结；
对于纳米碳酸钙来讲，它紧密的包覆在微米级粒 子表
面，总 体尺度为微米级，所 以不存在分散问题，并且整
个颗粒内部为实心核，不象团聚体那样存在空隙，减少
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2006年第3期 《中国粉体工业》
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了 缺陷的发生；纳米包覆粒子 具有碳酸钙的优点，可拓
镁 又称球状碳酸镁，它主要 是以可溶性镁盐和碳酸盐为
原 料进行制备，由于原料价格 高，其生产成本相对较
高 。为此，可采用白云石为原料生产 球状碳酸镁。它具
有 良好的填充性、分散性和流 动性，能提高橡胶抗拉强
度 和耐磨性，是橡胶、塑料 等制品的优良填充剂和补强
剂 ，还可用作油 漆、涂料、牙膏、化妆品和医药等工业
业在世界上发展较为迅 速，主要通过苦士提取或 海水滩
田日晒生产 MgSO ·7H O，也有采用白云石作为原料，
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通过硫酸法制备 MgSO ·7H O晶体的报道。
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利用白云石制取硫酸镁，不仅能够得到硫酸 镁
( MgSO ·7HO) 的晶体，同时可以得到副产品 Ca SO ·
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H O。 2
2. 2. 4 生产氢氧化镁
胶之间的结合性能，减少收缩和内应力，防止裂 纹扩
散，提高制品强度的 加工性能。
2. 2. 6 生产纳米碳酸钙包覆白云石粉
利用纳米碳酸钙包覆白云 石，纳米碳酸钙是 其表面
修饰剂，可以将白云 石由于机械破碎而形成的锐 利的棱
角钝化，同时使平整 的晶体解理面变的粗糙，粗 糙度较
大的平面能使接触角减 小，同时也会更容易被偶 联剂浸
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《中国粉体工业》 2006 年第 3 期
作铁水孔堵孔材料更好，销售价格大概在 1000元/ 吨
左 右，具有比较好的前景。
2. 2 化 工行业
2. 2. 1生产碳酸镁
生产碳酸镁要求白云石的化学成分( %) 如下：
MgO>18，CaO>29，Si O <4，对 K O、Na O及酸不溶
氢氧化镁的生产，除了通过上面生产氧化镁 的中间
过程得到外，还可以 用白云石氨化法或酸法分解 白云石
制得。
2. 2. 5 生产白云石粉
白云石经过拣选、破碎、磨细到 325～1250 目就成
为白云石粉。白云石 粉填加在天然橡胶和合成橡 胶中，
其橡胶性能与填加轻钙 粉的性能基本相同，但造 价却低
于轻钙粉。利用白云 石生产橡胶通用型钙镁粉，作为一
量 较优，故目前国内普遍采 用白云石碳化法生产轻质碳
酸 镁。该产品是无机化工基本 原料，主要用于制造镁
盐 、氧化 镁、单 质镁、防火材 料、印 刷油墨、陶瓷、日
用 化工、橡胶制品的填充剂和 补强剂，还可用于造船、
锅 炉、炼 钢、玻璃、颜料、医药等行业。
( 2 ) 轻质球状碳酸镁的生产及应用。轻质球状碳酸
2006年第3期 《中国粉体工业》
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白云石矿的综合开发与应用
崔礼生 1 付希明 2
（1 烟台金博士科技有限公司 2 640 02 2营口珅珅 隆石材有限公司115 007）
[ 摘 要] 白云石是一种用途非常广泛的非金属矿产资源。对其在化工、冶金、建材及其它行业的开发利用的论述，描述了白云石的综合 利用前景。
( 光) 石的主要矿物原料，同时一些结构紧密、质地细腻
的白云岩还作为装饰材 、工艺材得到很快发展。据悉，
以优质白云岩为主料烧 制的镁质复合材，用其进 一步加
工成地板砖、墙体砖 及板材等新型装饰材料，具 有重量
轻、强 度大、抗老化 、美观大方等 诸多特点，深 受人们
青睐。以白云石为主 要材料制作的装饰栏杆、装 饰品也
加一些填料等制成。在含镁水泥中掺入 10 %～20 %的
添加剂 ( 赤页岩、粉煤灰、滑石粉或白云石粉) ，可克服
菱 镁地面砖易翘曲变形、表面 吸潮返卤等弊病，产品被
大 量用于工业厂房，公共建筑 及民用建筑的地面、墙面
及 柱面。
近几年来，随着 建筑业地持续发展，促进了 硅质白
云岩的开发应用。白 云岩不仅成为人造大理石、水磨
非常畅销。
2. 3. 2 玻璃生产中的应用
2. 3. 2. 1生产玻璃
白云石和石灰石是玻璃原料中除硅砂和苏打粉外的
第三大组分。瓶罐玻 璃生产中，苏打粉是最贵的 组分，
加石灰石可以部分取代 苏打粉，但会产生不良影响 ，而
采用引入白云石中氧化 镁的办法能进一步降低成本 。白
云石在玻璃工业中还能 提供氧化钙，加入纯碱— 灰质—
害组分 CaO不会出现。然后将活性 MgO与 MgCl 水溶 2
液混 合搅拌成型养护就能生成强度很高的氯氧镁水泥制
品。
制造 氯氧镁水泥是白云岩的另一 重要用途。这种含
镁 水泥具有良好的抗压、抗 挠曲强度和抗腐蚀等特性。
尤 其是采用隔焰锻烧白云岩制 备的苛性粉，进而配制的
氯 氧镁水泥安定性更佳。含 镁水泥已被广泛地用于地板
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物 含量无确定要求。目前，生产的碳酸镁主要有以下三
种：轻质碳酸镁、轻质球状 碳酸镁和轻质透明碳酸镁。
( 1) 轻质碳酸镁的生产及应用。在轻质碳酸镁的工
业 生产中，因采 用原料不同，主要有 三种生产方法：白
云 石碳化法、卤 水碳化法、硫酸铵转 化法。由于白云石
矿 分布广，储量 大，成本低，生产易于控制 ，产品的质
益。玻璃、陶 瓷用白ຫໍສະໝຸດ 岩质量要求 一般是：Mg O≥19%、CaO≥ 26%、Al O ＜ 1%、Fe O ＜ 0. 2%。
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2. 3. 2. 2 生产微晶玻璃
金矿尾砂、白云石等为原料，Cr O 为成核剂，制 23
成微晶玻璃及铸石板材 制品，其性能指标均优于 天然大
理石及花岗岩，适于 作建筑材料、化工耐腐蚀材 料或冶
硅质体系，起到熔剂作用。此外，白云石还可以 减少玻
璃老化、阻止大气或 水分产生的化学侵蚀、改善 彩色玻
璃的可塑性、提高玻 璃强度。
制造玻璃加入一定量白云 岩粉，可以有效降 低玻璃
的高温粘度，提高制 品的化学稳定性和机械强度。实践
还表明：在制取低温 陶瓷、浮法玻璃配料中引入 白云岩
粉，可显著地节约能 耗，获得很好的社会效益和 经济效
瓷 、电线电缆等 行业。此外，氧化镁也是不可缺少的耐
火 材料。目前，国内从白云 石中提取氧化镁的新工艺有
白 云石循环法。
另外，以白云石为主要原料制 备特种硅钢级氧化镁
的生 产工艺及方法也得到了发展。
2. 2. 3 生产硫酸镁
硫酸镁晶体 ( MgSO ·7HO) 又称泻利盐，应用于医
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药、农业、水泥、印 染、食 品等方面。目前，硫 酸镁工
金、采矿工业用耐磨 材料，为解决环境污染问题 开辟了
一条有效途径。
2. 3. 3 陶瓷生产中的应用
坯料及釉料中采用白云石，引入 MgO和 Ca CO 成 3
分以代替 滑石和方解 石。Mg O 的作用是：改 变混料系
作 为原料生产的。现在人们 考虑采用白云石代替菱镁矿
生产 MgO。白云石( Ca Mg[ CO] ) 是由 CaCO 与
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MgCO 所组成的复盐，在 790℃左右时煅烧，可分解出 3
MgO，而 Ca CO 不产生分解。分解出的 MgO作为胶凝 3
材料的原料，CaCO 作为不起化学作用的填料，而使有 3
2. 1 冶 金行业 2. 1. 1 炼镁工业 原矿粒度为 30～120mm的白云石是生产金属镁的 重 要原料，其冶炼方法主要分 为两大类，即电解法和硅 热 还原法。电解 法工艺流程复杂，投资高、建厂慢、电 耗 大，并且副产 品是氯气，易造成环 境污染，只有大规 模 生产时才能获取经济效益，所以小型镁厂不宜采用此 法；硅热还原法 又分为半连续法、内 热法和皮江法。半 连 续法和内热法虽然单体设备 生产能力大，但运转电耗 高 ，且工艺技术还有待改进。皮江法是将白云石煅烧后 与硅铁、萤石混合制成球，在 1100℃真空炉内加热， 还 原产生镁蒸汽及其他物质，再将镁蒸汽冷却后回收并 铸 成镁锭。目前 在国内来说，冶炼金 属镁，一般都采用 硅热还原法，这种方法生产的镁占金属镁产量的20 %。 该 方法中，镁产出率的高低 与煅烧白云石的活性度高低 一致，而煅烧白云石的活性度又与白云石的 MgO、 CaO、Si O 的成分含量、最佳焙烧温度、时间，储存时