3.3.3　加工技术

与石灰石相似，目前白云石一般也不进行复杂的选矿。因此，白云石的加工主要是：①粉碎和筛分或分级——满足应用领域对其粒度大小和粒度分布的要求；②对粉体进行表面改性——满足应用领域对其表面性质的要求；③生产轻质碳酸镁和轻质氧化镁及镁金属。

（1）粉碎、分级　白云石的粉碎、分级一般均采用干法，常用的粉碎设备与石灰石相似。

（2）轻质碳酸镁　轻质碳酸镁是白色无定形粉体，易溶于酸，微溶于水，密度2.16g/cm³，热稳定性较差，300℃开始分解，800～900℃即迅速分解为氧化镁。轻质碳酸镁是橡塑工业的高级无机填料、补强剂和良好的阻燃剂，高档油墨、颜料、牙膏及化妆品的填充剂，高档陶瓷、玻璃及防火涂料的原料。

用白云石生产轻质碳酸镁的工艺流程如图3-8所示。

生产过程及生产原理如下。

将白云石给入立窑中，在900～1000℃下进行煅烧，生成白云灰。其反应式如下：

MgCO₃·CaCO₃ MgO·CaO+2CO₂↑

将白云灰加水消化成白云灰乳。其反应式如下：

MgO·CaO+2H₂O Mg（OH）₂+Ca（OH）₂

将适当浓度的灰乳用CO₂气体碳化，则发生如下反应：

Ca（OH）₂+CO₂ CaCO₃↓+H₂O

Mg（OH）₂+CO₂ MgCO₃↓+H₂O

此时，由于CaCO₃在水中溶解度小而沉淀出来，而当CO₂分压保持在0.2～0.3MPa时，可有80%～90% Mg（OH）₂ 与CO₂反应生成Mg（HCO₃）₂而被溶解，生成饱和碳酸氢镁溶液，此时过滤，Mg²⁺留在溶液中，CaCO₃留在滤饼中，即可实现Ca²⁺和Mg²⁺的分离。

钙离子和镁离子分离后的滤液是Mg（HCO₃）₂的过饱和溶液，称为重镁水，此时每升溶液中氧化镁含量只有20～30g 因此要将镁富集。由于Mg（HCO₃）₂的热稳定性差，可以将溶液加热，使重镁水分解，其反应式如下：

Mg（HCO₃）₂ xMgCO₃·yMg（OH）₂·zH₂O↓+CO₂↑

先生成碱式碳酸镁沉淀。再将该沉淀物过滤、干燥、打散解聚即为成品。此时，滤液中含有一部分Mg²⁺需要回收，可将此滤液回收用来消解白云灰，即可将Mg²⁺回收利用。

影响轻质碳酸镁产品质量的主要因素是：白云石的质量、煅烧工艺与设备、消化工艺与杂质脱除率、碳化工艺、Mg²⁺富集及与Ca²⁺的分离工艺及干燥脱水工艺等。轻质碳酸镁生产对原料质量的要求是：CaO<34%，MgO>18.0%，SiO₂<1.0%，Al₂O₃+Fe₂O₃<1.0%。

（3）轻质氧化镁　轻质氧化镁为白色无定形粉体，熔点高达2800℃，易溶于酸，不溶于醇，具有很强的吸水性，与水作用生成氢氧化镁，并逐渐吸收空气中的二氧化碳生成碳酸镁。

轻质氧化镁可用于造纸、涂料、塑料、橡胶等的填料和补强剂，高级耐热坩埚和陶瓷的原料，还用于磨光剂、玻璃钢的增塑剂、硅钢片的表面涂层以及医药上的抗酸剂及轻泻剂等。

用白云石生产轻质氧化镁的工艺流程如图3-9所示。

生产过程及生产原理如下。

轻质氧化镁是以轻质碳酸钙为原料，经高温煅烧而成。其反应式如下：

xMgCO₃·yMg（HO）₂·zH₂O↓ （x+y）MgO+xCO₂↑+（y+z）H₂O

由于产品质量要求较高，目前一般采用固定床式间接煅烧炉（常用反射炉）来生产轻质氧化镁。轻质碳酸镁的生产工艺比较简单。影响产品质量的主要因素是煅烧工艺和设备。