礦物簡(jiǎn)介
菱鎂礦（Magnesite）是鎂的碳酸鹽，化學(xué)式為MgCO3，純菱鎂礦含MgO47.81%, CO252.19%。常含鐵、錳、鈣等。含9％左右FeO的菱鎂礦稱(chēng)鐵菱鎂礦，更富含鐵者稱(chēng)鎂菱鐵礦，含鎳的亞種稱(chēng)河西石，系中國1964年發(fā)現，其成分中含Ni 0.77~22.18％。這種礦物有時(shí)呈類(lèi)似于方解石的透明晶體出現，但非常稀少。多數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、藍、紅、灰，以至棕黑色。根據結晶狀態(tài)的不同，菱鎂礦可分為晶質(zhì)和非晶質(zhì)。
晶質(zhì)菱鎂礦呈菱面體單晶，有完全的菱面體解理，莫氏硬度為4，密度為3.1g/cm3，常有鈣、鐵、錳離子呈類(lèi)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(wú)解理，無(wú)光澤，斷口呈貝殼狀，莫氏硬度為3～5，常伴有蛇紋石、蛋白石、玉燧等硅質(zhì)礦物，故其中SiO2含量較晶質(zhì)菱鎂礦為多。
中國菱鎂礦資源豐富，但分布不均，大部分集中在遼寧省。僅遼東各菱鎂礦儲量即占全國的三分之二以上，遠景儲量達到30億噸以上，其次為山東省，內蒙古自治區、山西省、重慶市等地也有菱鎂礦發(fā)現。就礦石的自然類(lèi)型來(lái)說(shuō)，分布于遼東、膠東、甘肅，產(chǎn)于鎂質(zhì)碳酸鹽巖中的晶質(zhì)菱鎂礦礦床，是最重要的礦床類(lèi)型，都產(chǎn)在元古界中，與地槽中的白云質(zhì)沉積建造密切相關(guān)；隱晶質(zhì)菱鎂礦礦床大多產(chǎn)于蛇紋石化超基性巖及其風(fēng)化殼中，中國從前震旦紀到第三紀均有超基性巖發(fā)育，其中又以前震旦紀、加里東期和海西期的超基性巖為多，在陜、甘、內蒙古一帶的超基性巖體中均已發(fā)現有菱鐵礦礦床。
菱鎂礦是我國非金屬礦物中的優(yōu)勢礦種之一，生產(chǎn)企業(yè)眾多。為了保護遼寧省鎂礦資源，遼寧省專(zhuān)門(mén)設立了鎂資源保護辦公室。菱鎂礦的產(chǎn)量也主要集中在遼東一帶，其次為山東、內蒙古。產(chǎn)品均以作冶金耐火材料為主，其次為冶煉金屬鎂及制備鎂的化工產(chǎn)品。對于菱鎂礦在環(huán)保方面的應用主要使用低品位菱鎂礦或者菱鎂礦尾礦。
性質(zhì)結構
菱鎂礦石中的主要化學(xué)成分為MgCO3，次要成分為CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3。MgO的含量一般為35~47％，CaO 0.2~4％，SiO2 0.2~8％，Fe2O3和Al2O3的含量一般在1％以下。菱鎂礦屬于三方晶系，  ；菱面體晶胞：arh=0.566nm，α=48010′；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm，ch=1.499nm；Z=6。方解石型結構。復三方偏三角面體晶類(lèi)，  。晶體常見(jiàn)單形：菱面體 ，六方柱 ，平行雙面 ，復三方偏三角面體 (圖1)。常呈顯晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊體。在風(fēng)化帶常呈隱晶質(zhì)瓷狀。
 圖1 菱鎂礦的晶形
菱鎂礦可分為晶質(zhì)菱鎂礦和非晶質(zhì)菱鎂礦兩種。晶質(zhì)菱鎂礦為菱面體晶形，非晶質(zhì)菱鎂礦為膠體形態(tài)。前者具有完全的解理，后者一般呈致密塊狀，硬度稍高，斷口為明顯的貝殼狀。兩種菱鎂礦的物理性質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 菱鎂礦的物理性質(zhì)
| 種 類(lèi) |
密度，g/cm3 |
莫氏硬度 |
光澤 |
條痕 |
顏 色 |
形 狀 |
| 晶質(zhì)菱鎂礦 |
2.9~3.12 |
3.5~4.5 |
玻璃 |
白色 |
白、灰、淡黃、褐色 |
粒、放射、鋸齒狀 |
| 非晶質(zhì)菱鎂礦 |
2.9~3.0 |
4~6 |
暗淡或土狀 |
白色 |
白、乳、淡黃、褐色 |
致密塊狀、貝殼狀 |
用途作用
菱鎂礦的工業(yè)價(jià)值主要是其中氧化鎂具有高的耐火性和粘結性，以及可提煉金屬鎂。因此，廣泛用于冶金、建材、化工、輕工、農牧業(yè)等領(lǐng)域。其主要用途見(jiàn)表2
表2 菱鎂礦的主要用途
| 應用領(lǐng)域 |
主 要 用 途 |
| 冶金工業(yè) |
耐火材料，焊接冶金爐爐底、爐膛、爐襯，鎂磚、鉻鎂磚、鎂碳磚，轉爐、平爐、電爐的爐襯和爐壁 |
| 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，隔音、隔（絕）熱、耐磨等新型建材 |
| 化工工業(yè) |
制硫酸鎂及其它含鎂化合物，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，橡膠工業(yè)硫化過(guò)程的促進(jìn)劑，人造纖維、塑料、化妝品和特殊玻璃原料 |
| 農牧業(yè) |
飼料、農肥原料 |
| 其它 |
提煉鎂金屬的主要原料 |
耐火材料 輕燒氧化鎂可以做無(wú)定形耐火材料，用作水泥窯等結構的噴補料；重燒菱鎂礦用于生產(chǎn)耐火度達2000℃以上的冶金鎂砂、鎂磚、鎂鉻磚、鎂鋁磚及硅鎂磚等耐火材料，對各種熔融金屬和爐渣的抗腐性強。用于煉鋼平爐、電爐、轉爐、有色金屬冶煉爐、水泥窯爐等。熔融氧化鎂可作為絕緣材料和高級耐火材料，亦可制成鎂坩堝和耐火爐管供熔融冶煉金屬用。
建筑材料 輕燒氧化鎂與氯化鎂或硫酸鎂溶液混合，可制成菱鎂水泥，具粘結性和可塑性好，與有機物結合力強，硬化后堅硬、美觀(guān)，絕熱、隔音、耐磨性能良好等性能。輕質(zhì)菱鎂礦也用于生產(chǎn)輕質(zhì)建筑板材。利用輕燒菱鎂礦熱膨脹系數低的特點(diǎn)，可生產(chǎn)耐火度高、可承受強的機械振動(dòng)和沖擊的陶瓷制品。輕燒菱鎂礦也可作為生產(chǎn)特種玻璃的原料。
我國還利用菱鎂礦尾礦制備隔音隔熱防盜門(mén)的內襯材料。
提煉金屬鎂 菱鎂礦是提煉金屬鎂的主要原料，可通過(guò)氧化電解法、氯化法、焙燒法制得金屬鎂。鎂是一種輕金屬，可與其他金屬熔煉成密度小、強度高、力學(xué)性能好的鎂合金，用于軍工、航天工業(yè)、飛機和精密儀器制造業(yè)。
廢水處理 利用菱鎂礦或者菱鎂礦尾礦制備而成的輕燒鎂處理酸性廢水，具有反應速度較慢、反應終點(diǎn)容易控制等特點(diǎn)。近年來(lái)開(kāi)發(fā)了通過(guò)在處理后的含鎂廢水中加入磷酸和氨，形成磷酸鎂氨沉淀的形式來(lái)脫除鎂鹽的辦法進(jìn)行后續處理，為酸性廢水和含氨氮廢水的處理提供了新的方法。
其他用途 輕燒菱鎂礦經(jīng)化學(xué)處理，可制成多種鎂化合物，可用作藥劑、橡膠硫化過(guò)程的沉淀劑和填料、紙張的硫化處理劑。在化學(xué)工業(yè)中，菱鎂礦可用于生產(chǎn)媒染劑、干燥劑、溶解劑、去色劑、吸附劑等；也用于生產(chǎn)人造纖維、肥料、塑料、化妝品等。還可以用于制備輕質(zhì)透明碳酸鎂和藥用碳酸鎂。
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