白云石的制备和应用

2020/10/26 11:48:35

背景及概述[1][2]

理想的白云石是由56%碳酸钙与44%碳酸镁组成的固溶体。颜色因含杂质不同有: 灰白色、白色、黄色、浅黄色、红色、浅红色、绿色、兰色、灰色、褐色或黑色。晶体为三方晶系,晶体常呈菱面体,晶面弯曲成马鞍状。常成致密块状体,密度2.8~2.9,硬度3.5~4,具有玻璃光泽,有的呈珍珠光泽,条痕白色。分解温度730~900℃,在730~790℃,分解为氧化镁和碳酸钙,大约在900℃,白云石中所有CO2被排出,白云石烧成白云石灰(CaO·MgO)。如果有较低熔点的酸性助熔剂存在,白云石往往在更低温度下就分解。白云石难溶于水 (水中溶解度为0.03218g/100g水),溶于热盐酸,但与10%稀盐酸不作用,这一特性可以用来区分方解石和白云石。白云石组成是介于石灰石 (CaCO3) 和菱镁矿(MgCO3)之间的岩石中间体,其中有些矿石虽然含有相当大量的碳酸镁,但比纯白云石中碳酸镁44%少,通常把这类矿石又叫做白云石灰石。白云石矿蕴藏量丰富,在我国主要分布于辽宁海城、青海乐郁、甘肃永登、湖北大冶、江苏南京等地。主要用在陶瓷坯料和釉料中、碱性耐火材料中、玻璃工业中, 还作为白云石质水泥原料,建筑材料,在冶金工业中是常用的熔剂。

制备[1]

CN02136447.8提供一种制备超细白云石的方法,按该方法所制得的超细白云石,粒径为小于2μm可达55-90%以上,并 且粒度范围窄,分布均匀,使得白云石的应用范围更加广泛。一种超细白云石的制备方法,其特征在于:将白云石经破碎机粉碎后, 选出大于或等于325目的白云石粉,再将选出的大于或等于325目 白云石粉制浆,将大于或等于325目白云石粉加入水中,水占白云石粉浆料重量百分比的25-50%,并向水中加入助磨剂,其中加入助磨剂相对于白云石干粉的量为0.2-1.5%,搅拌使助磨剂溶 解,配成白云石粉的含量为50-75%的白云石浆料,充分搅拌,使浆料获得良好的流动性,然后采用湿式超细剥片机或搅拌磨对白 云石浆料进行超细磨,最后将重量百分比为55-95%的2微米以 下的超细浆料收集在一起,直接将超细浆料包装或进行强力干燥、打散并收集成品。      

应用 [3-4]

一、用于制备白云石复合料。CN201710682333.0提供一种白云石复合料的制备方法,具体的技术方案为:一种白云石复合料的制备方法,包括以下步骤:(1)将白云石放入破碎机中进行破碎,得到直径约5mm左右的粗料,然后将白云石 粗料和 5-20质量份的聚丙烯酸钠盐同时进入研磨机内,同时研磨制得粒径为5-10μm的改 性白云石粉;将得到的改性白云石粉通过3000-3300立方米/分钟的风量送至分级机中分选,分级机频率为20-50Hz,制得粒径为1-20μm的改性超细白云石粉;(2)向步骤(1)制备的改性超细白云石粉加入硅酸盐水泥,超细白云石粉和硅酸盐 水泥的质量比为1-5:1,按白云石粉的质量掺入金属氧化物,白云石粉和金属氧化物的质量比为 5-10:1,制备成白云石复合料。应用本发明所制 备的复合掺合料混凝土构件不产生裂缝,同时提高了混凝土抗渗性和抗折强度,28天实际抗渗等级达P10要求,工艺简单,成本低廉,不仅提高了混凝土的性能,还增加了混凝土的功能,效果显著,这是意想不到的效果。

二、利用白云石补炉

常规情况下,一般转炉采用大面补炉料、喷补料等补炉原材料利用生产间隔对转炉迎铁面侵蚀进行炉体维护。目前,大面补炉料1290元/吨、喷补料1070元/吨。整个补炉过程耗时约40min,单炉补炉材料大面补炉料消耗约0.5吨、喷补料0.2吨,经济效益较差。白云石一般作为转炉冶炼造渣材料,白云石市场单价约150~200元/吨,如采用白云石作为炉体维护的替代修复料,可降低炉体维护成本,缩短补炉护炉时间。CN201811031671.9提供一种利用白云石补炉的护炉方法,以100t转炉为例,包括以下步骤:

1)渣量预留,采用白云石补炉的前一炉,冶炼终点留渣渣量控制在4吨。

2)冶炼终点熔渣控制,当炉冶炼终点控制出钢碳在0.07%,渣中FeO含量控制在19%,在倒炉时炉内渣具有一定的流动性。

3)出钢后立即采用白云石补炉:加入白云石量2吨。白云石采用废钢槽加入,白云石散放在废钢槽中,翻白云石采取翻槽与落炉同时配合,将白云石均匀的铺在迎铁侧熔渣中。

4)翻入白云石后,将转炉落到迎铁侧100°,使白云石充分浸入熔渣中。趴渣等待15min,等白云石反应结束,不冒泡渣面平静后缓慢抬炉至零位,禁止越过零位出钢侧摇炉,避免白云石脱落。

5)白云石分解粘结后溅渣作业,溅渣压力0.85Mpa,枪位1.2-1.6m,保持溅渣时间5min。氮气冷却,且溅完渣后全留渣。

6)补炉后全留渣作业,补炉后炉冶炼终点控制出钢碳0.06%,且进行全留渣,以避免倒渣过程白云石分解后粘结产物脱落。

7)白云石粘结产物脱落处理,补炉作业后,未发现白云石分解后粘结产物脱落。

主要参考资料

[1] 中国成人教育百科全书·化学·化工

[2] CN02136447.8 一种超细白云石的制备方法及超细白云石的应用

[3] CN201710682333.0 一种白云石复合料的制备方法

[4] CN201811031671.9 一种利用白云石补炉的护炉方法

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