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白云岩

发布日期:2014-11-26    浏览次数:1868

白云岩,是一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色,性脆,硬度小,用铁器易划出擦痕。遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡,外貌与石灰岩很相似。按成因可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩;按结构可分为结晶白云岩、残余异化粒子白云岩、碎屑白云岩、微晶白云岩等。白云岩含镁较高,风化后形成白色石粉。较石灰岩坚韧。在冶金工业中可作熔剂和耐火材料,在化学工业中可制造钙镁磷肥、粒状化肥等。此外,也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材。

 

主要成分 :   主要由白云石(50%以上)构成的岩石,但常常混有方解石及粘土矿。属碳酸盐类岩石,外形似石灰岩,以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。主要成分为钙、镁、硅三种元素。白云岩常呈浅黄色或浅黄灰色,具晶粒结构,残余结构和碎屑结构。

 

常见类别  

     ①泥晶白云岩:由小于0.005 毫米的泥晶白云石组成,结构均匀,具显微层理,生物残体很少,有时可见介形类化石,多 为原生白云岩。   

   ②微- 细晶白云岩:晶体大小不一,晶形颇佳,外貌颇似砂糖,野外可用砂糖状白云岩称之,往往由其他类型的白云岩重结晶而成。    

   ③藻白云岩:与藻灰岩相似,即由藻类化石组成的白云岩,我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类,可能是原生白云岩类型。   

   ④生物白云岩及生物碎屑白云岩:可见其中的化石残体,多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。    

   ⑤内碎屑白云岩:根据其中的碎属大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。形成于浅海上部或潮间带以上的环境中,其碎屑即由波浪或水流冲击而成。    

   ⑥鲕状白云岩:这是一类次生的白云岩,即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成. 由于其孔隙度较大,常为石油或地下水的理想储藏层。 

 

成因    就白云岩的成因而言。从其形成条件而言,可将白云岩分为三类:   

原生白云岩:

   原地沉积的白云岩,是在干燥炎热的气候(28℃~35℃)下蒸发作用而成。盐度高,水浅(0 3 米深的潮汐带上),PH值高于8.3 的咸化潟湖或海湾中形成,也可在陆上咸湖中形成,并常伴生有膏盐层。   

成岩白云岩:在碳酸钙沉淀过程中,被白云石交代而成,通常分布不连续,在石灰岩层中呈透镜体状或斑块状,有时也成层状分布,延伸一定距离。    

次生白云岩:

   或称后生白云岩,分布局限,常见于断裂构造带。   编辑本段 开发利用    白云岩的主要用途白云石广泛用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。另外在农业、环保、节能、药用及保健等领域也得到了应用。  

1)在冶金工业上的利用    白云岩在冶金工业中主要用做熔剂、耐火材料、提炼金属镁和镁化物[1]   

用作熔剂

   白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂,可起中和酸性炉渣的作用,提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO的活度,以减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。轻烧白云石主要用于炼钢,可提高钢渣的流动性,作造渣剂使用,不仅可延长转炉的寿命,提高炉渣的流动性,并可改善脱硫、脱磷反应的进行,还可节省大量萤石。目前我国生产1t钢需消耗170kg白云岩。而在炼铁时加入白云石可稀释炉渣,降低炉渣熔点,降低燃料的消耗,提高生铁质量。   

用作耐火材料

   白云岩作为碱性耐火材料,主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬,也用作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时,白云岩常为专用的炉料。同时在炼钢造渣过程中,加入适量的轻烧白云石或生白云石,这是近年来一项新方法,以取代一部分生石灰,从而抑制炉衬中的MgO向渣中溶解。加入白云石可促使早期化渣,使渣中MgO达到饱和状态,以提高渣的粘性,对炉衬有较好的粘附性,起到保护炉衬的作用。    

提取金属镁及镁化物

   利用白云岩生产金属镁和镁化合物,其生产工艺为电解法或高温冶金法。电解法是通过煅烧白云石与海水作用析出氢氧化镁,然后与盐酸反应转变为氧化镁,最后干燥的氯化镁和氯化钠、氯化钙一起在外加热电解池熔融。高温冶金法是将白云岩与硅铁做成球团,在小直径真空炉中,于1100℃下熔融,形成硅酸钙炉渣,而镁变成蒸气,再用凝聚法回收。利用同样方法,可生产氧化镁、氢氧化镁。氧化镁是良好的耐火材料,而氢氧化镁用作生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。国外还用白云岩生产碳酸镁。 

2)在建材工业上的利用   

   白云岩经适当煅烧后,可加工制成白云灰,它具洁白、强粘着力、凝固力及良好的耐火、隔热性能,适于做内外墙涂料。将白云岩煅烧后,可用作氯化镁水泥和硫化镁水泥,因其具良好的抗压强度、抗挠曲强度,且能防火、防虫蛀的优良性能,在添加其它填料后可起到很好的防水作用,故可作地板材料,而且价格低廉。白云岩粉可用于裂隙处理和作路面铺料及水泥砂浆烧结渣。水泥中加入40%白云岩可加快水泥水化的速度。白云岩还可直接用来作建筑材料。此外,白云岩在建筑行业中用做水泥以及玻璃、陶瓷的配料,它能增加玻璃的强度和光泽。据悉,国外已用白云岩经半煅烧后制成了无机氧化镁泡沫及硅酸盐砖。 

3)在化学工业的利用   

   白云石主要用于生产硫酸镁、轻质碳酸镁等化工原料。     30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反应、分离浓缩,在温升条件下使硫酸钙沉析,所获硫酸镁溶液冷却结晶,即得硫酸镁(MgSO4×7H2O)。    从海水中提取MgOH2,当用煅烧白云石作沉淀剂时,也同时回收了白云石中的MgO,使产量增加。     白云石以煅烧、消化、碳化、过滤分离,得重镁水,再加热分解过滤,得轻质碳酸镁[xMgCO3×yMgOH2×zH2O]。轻质碳酸镁分解得轻质氧化镁,用它可烧制高纯镁砂。

4)在农业上的利用   

   白云岩可以用作土壤酸度的中和剂,亦可中和因使用尿素一类肥料而造成的酸性,使农作物增产。白云岩主要用作酸性土壤的中和剂,使用它能补偿由于农作物吸收而带来的土壤中钙和镁的损失,施用白云岩可使农作物增产15-40%。方解石质白云石经处理后的农用石灰,可作为农药来防冶害虫。 

5)用作填料   

   白云岩可用于橡胶、造纸的填料。优质的白云岩粉可作昂贵的二氧化钛填料的代用品,用作一些制品的填料,可改善制品的色度、耐风化能力,提高机械稳定性,减少收缩性和内部张力,降低吸水、吸油能力及裂缝的扩张,这类制品主要包括粘合剂、密封塑料、油漆、洗涤剂和化妆品等。  

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