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【華特選礦百科】一文了解“碳酸鹽礦物

華特磁電 2024-10-24 | 閱讀：2727

碳酸鹽礦物是金屬陽離子與碳酸根相結(jié)合的化合物,。碳酸鹽礦物分布廣泛,，其中鈣鎂碳酸鹽礦物最為發(fā)育，形成巨大的海相沉積層,，占地殼總質(zhì)量的1.7%,。金屬陽離子主要有鈉,、鈣、鎂,、鋇,、稀土元素、鐵,、銅,、鉛、鋅,、錳等,，與配陰離子碳酸根以離子鍵結(jié)合，形成島狀,、鏈狀和層狀三種結(jié)構(gòu)類型,，以島狀結(jié)構(gòu)碳酸鹽為主。

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碳酸鹽礦物多呈柱狀,、菱面體和板狀晶形,。無色、白色,，若含過渡型離子則呈現(xiàn)彩色。以玻璃光澤為主,。一般硬度,、密度都不大，其中三方晶系者具有菱面體解理,。

碳酸鹽礦物多數(shù)為外生成因,，主要由沉積作用形成。內(nèi)生成因者除巖漿成因碳酸巖外,，多數(shù)為熱液作用產(chǎn)物,。

如方解石、白云石,、石灰石,、孔雀石、藍銅礦,、菱鎂礦,、菱錳礦、菱鐵礦,、菱鋅礦,、大理巖、白鉛礦等,。

方解石

1礦石性質(zhì)

方解石的化學分子式為CaCO3,，其理論化學組成為：CaO 56.03%,，CO2 43.97%。常有MgO,、FeO,、MnO等類質(zhì)同象代替。此外,，在結(jié)晶過程中,，常包裹水鎂石、白云石,、鐵的氫化物和氧化物,、硫化物、石英等,。屬于三方晶系,，常呈復三方偏三角面體及菱面體結(jié)晶，集合體呈板狀或纖維狀,、致密塊狀,、粒狀、土狀,、多孔狀,、鐘乳狀和鮞狀、豆狀,、結(jié)合狀,、葡萄狀及晶族狀等。無色或白色,，有時被鐵,、錳、銅等元素染成淺黃色,、淺紅色,、紫色、褐色,。無色透明的方解石稱為冰洲石,。解理完全。硬度3,，密度2.6~2.8g/cm3,。

2應用領(lǐng)域

方解石類礦物主要用于生產(chǎn)重質(zhì)碳酸鈣（又名細磨碳酸鈣GCC，即以方解石,、白堊等礦石為原料采用機械粉碎方法生產(chǎn)的碳酸鈣粉體）,。

由于方解石資源豐富、分布廣、加工工藝簡單,、產(chǎn)品粒形好等特點,，廣泛用于塑料制品（編織袋、打包帶,、包裝袋,、管材、異型材,、塑鋼窗薄膜）,、造紙（紙張?zhí)盍弦约巴坎技埡图埌宓脑希⑼苛希ㄌ盍虾腕w質(zhì)顏料）,、橡膠填料,、電纜填料、牙膏,、油墨,、膠黏劑、環(huán)保,、動物飼料,、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域。

重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣均可用作塑料,、橡膠,、膠黏劑等高聚物基符合材料的填料，其應用上的特點或優(yōu)勢是相同填充量下重質(zhì)碳酸鈣填充材料的體積小,、密度大,；由于比表面積和吸油值小，與樹脂混合較容易,；但是，不同原料的雜質(zhì)種類和含量不同,，制品的色澤不穩(wěn)定,。

3加工技術(shù)

全球方解石資源較豐富，CaCO3含量≧97%的優(yōu)質(zhì)方解石資源量也較大,，因此,，目前工業(yè)上一般不對方解石進行機械選礦加工，只進行簡單的洗礦和手選,。

目前方解石的加工主要是粉碎,、分級和表面改性。

白云石

礦石性質(zhì)

白云石或白云巖是一種含鈣,、鎂高的碳酸鹽巖,。硬度2.8，密度3.5~4.0g/cm3,。主要由白云石組成,，含少量的方解石,、粘土礦物、燧石,、菱鎂礦,，有時含有石膏、天青石,、重晶石,、黃鐵礦和有機質(zhì)等。白云石的顏色一般為灰白色,，在外貌上與石灰?guī)r相似,。在石灰石與白云石之間按方解石、白云石的比例不同可以劃分一些過渡型礦石,。一般稱為白云石的是指方解石含量小于5%的較純的白云石,。

白云石加熱到700~900℃時，分解為二氧化碳,、氧化鎂的混合物,，易與水發(fā)生反應。當白云石經(jīng)1500℃煅燒時,，氧化鎂成為方鎂石,，氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶ɑ-氧化鈣，結(jié)構(gòu)致密,、耐火性強,，耐火度高達2300℃。

2應用領(lǐng)域

白云石廣泛應用于冶金,、建材,、陶瓷、玻璃,、化工以及農(nóng)業(yè),、環(huán)保等領(lǐng)域。

◆冶金,、耐火材料工業(yè)：煉鋼鐵中作為鎂質(zhì)造渣劑,，以結(jié)合熔融的硅、鋁,、硫,、磷等不需要或有害伴生元素，變成易于與鋼水分離的爐渣,；提取鎂金屬,；煉鋼耐火材料等。

◆化學工業(yè)：生產(chǎn)硫酸鎂、氧化鎂,、輕質(zhì)碳酸鎂,、鎂砂、橡塑填料等,。

◆建材工業(yè)：生產(chǎn)硫酸氧化鎂水泥,、高性能氯氧化鎂水泥、過燒石灰硅酸鹽磚,、處理石膏制品和木制品的裂縫等,。

◆農(nóng)、林業(yè)：酸性土壤改良劑或中和劑,、防疫,、殺蟲劑等。

◆玻璃,、陶瓷：除硅砂和蘇打粉外,，石灰石和白云石是玻璃原料中是第三大組分，陶瓷的胚料和釉料等,。

◆環(huán)境保護：水處理用白云石過濾材料,。

3加工技術(shù)

白云石一般不進行復雜的選礦，因此,，白云石的加工主要是：

①粉碎和篩分或分級—滿足應用領(lǐng)域?qū)ζ淞６却笮『土６确植嫉囊螅?/p>

②對粉體進行表面處理或表面改性—滿足應用領(lǐng)域?qū)ζ浔砻嫦嗳菪缘囊螅?/p>

③生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂和輕質(zhì)氧化鎂及鎂金屬,。

菱鎂礦

1礦石性質(zhì)

菱鎂礦是鎂質(zhì)碳酸鹽，化學式為MgCO3,，純菱鎂礦含MgO 47.81%,，CO2 52.19%。這種礦物有時以類似方解石的透明晶體出現(xiàn),，但非常稀少,。多數(shù)菱鎂礦或多或少含有鐵、鈣,、錳的碳酸鹽,，其顏色從白色到略帶黃色、藍色,、紅色,、灰色乃至棕黑色,。根據(jù)結(jié)晶狀態(tài)的不同可分為晶質(zhì)和非晶質(zhì)兩種,。

晶質(zhì)菱鎂礦屬三方晶系,，與方解石結(jié)構(gòu)相似,；晶體形態(tài)為復三方偏三角面體,；主要單形有菱面體,、六方柱,、平行雙面等；有完全的菱面體解理,。莫氏硬度4,，密度3.1g/cm3。常有鈣,、鐵,、錳離子呈類質(zhì)同象混入其中，伴生礦物有白云石,、滑石,、綠泥石、透閃石,、方解石,、石英等。

非晶質(zhì)菱鎂礦呈致密堅硬的塊狀體,，無解理,，無光澤，斷口呈貝殼狀,，莫氏硬度3~5,，常伴有蛇紋石、蛋白石,、玉髓等硅質(zhì)礦物,，故其中SiO2含量較晶質(zhì)菱鎂礦多。

2應用領(lǐng)域

菱鎂礦的工業(yè)價值主要是其中氧化鐵具有高的耐火性和粘結(jié)性,，以及可提煉金屬鎂,。目前約90%的菱鎂礦用于生產(chǎn)各類耐火材料。

◆冶金工業(yè)：耐火材料,，用于冶金爐爐底,、爐膛、爐襯,、鎂磚,、鉻鎂磚、轉(zhuǎn)爐,、平爐等,。

◆建材工業(yè)：輕燒菱鎂礦與氧化鎂或硫酸鎂配合成含鎂水泥，為隔音,、隔熱,、耐磨等新型建材。

◆化工工業(yè)：制硫酸鎂以及其他含鎂化合物,，媒染劑,、干燥劑,、溶解劑、去色劑和吸附劑等,。

◆輕工工業(yè)：制糖工業(yè)的凈化劑,，造紙工業(yè)紙張的硫化處理劑，橡膠工業(yè)硫化過程的促進劑,，人造纖維,、塑料、化妝品和特殊玻璃原料,。

◆農(nóng)牧業(yè)：飼料,、農(nóng)肥原料。

◆其它：提煉鎂金屬的主要原料,。

3加工技術(shù)

●選礦菱鎂礦選礦的目的是除去其有害雜質(zhì)和提高礦石品級,，具體說，主要是解決硅酸鹽脈石礦物與菱鎂礦以及菱鎂礦與白云石的分離問題,。

目前菱鎂礦的工業(yè)選礦方法主要有重介質(zhì),、熱選、浮選和化學選礦等,。

●煅燒菱鎂礦在不同溫度下煅燒可以生成物理化學性質(zhì)有明顯差異的菱鎂礦熟料,。視水分和雜質(zhì)含量的不同，菱鎂礦在400~750℃開始分解,，經(jīng)750~1000℃的低溫燒制,，菱鎂礦中的CO2析出不完全，所得產(chǎn)品稱為輕燒菱鎂礦（也稱輕燒鎂石,、輕燒鎂,、菱苦土等）。菱鎂礦經(jīng)1400~1700℃的高溫燒制,，則完全分解,，生成方鎂石（MgO），所得產(chǎn)品稱為硬燒菱鎂礦（也稱死燒菱鎂礦,、僵燒鎂,、燒結(jié)鎂砂等）。

石灰石

1礦石性質(zhì)

石灰石是工業(yè)上用途廣,、用量大的工業(yè)巖石,。石灰石的主要化學成分為碳酸鈣，以方解石微粒狀呈現(xiàn),，晶體形態(tài)復雜,，常呈偏三角面體及菱面體，淺灰色或青灰色,，致密塊狀,、粒狀、結(jié)合狀及多孔結(jié)構(gòu)狀,。莫氏硬度3~4,，密度2.5~2.8g/cm3。