3.3.3　加工技術

與石灰石相似，目前白云石一般也不進行復雜的選礦。因此，白云石的加工主要是：①粉碎和篩分或分級——滿足應用領域對其粒度大小和粒度分布的要求；②對粉體進行表面改性——滿足應用領域對其表面性質的要求；③生產輕質碳酸鎂和輕質氧化鎂及鎂金屬。

（1）粉碎、分級　白云石的粉碎、分級一般均采用干法，常用的粉碎設備與石灰石相似。

（2）輕質碳酸鎂　輕質碳酸鎂是白色無定形粉體，易溶于酸，微溶于水，密度2.16g/cm³，熱穩定性較差，300℃開始分解，800～900℃即迅速分解為氧化鎂。輕質碳酸鎂是橡塑工業的高級無機填料、補強劑和良好的阻燃劑，高檔油墨、顏料、牙膏及化妝品的填充劑，高檔陶瓷、玻璃及防火涂料的原料。

用白云石生產輕質碳酸鎂的工藝流程如圖3-8所示。

生產過程及生產原理如下。

將白云石給入立窯中，在900～1000℃下進行煅燒，生成白云灰。其反應式如下：

MgCO₃·CaCO₃ MgO·CaO+2CO₂↑

將白云灰加水消化成白云灰乳。其反應式如下：

MgO·CaO+2H₂O Mg（OH）₂+Ca（OH）₂

將適當濃度的灰乳用CO₂氣體碳化，則發生如下反應：

Ca（OH）₂+CO₂ CaCO₃↓+H₂O

Mg（OH）₂+CO₂ MgCO₃↓+H₂O

此時，由于CaCO₃在水中溶解度小而沉淀出來，而當CO₂分壓保持在0.2～0.3MPa時，可有80%～90% Mg（OH）₂ 與CO₂反應生成Mg（HCO₃）₂而被溶解，生成飽和碳酸氫鎂溶液，此時過濾，Mg²⁺留在溶液中，CaCO₃留在濾餅中，即可實現Ca²⁺和Mg²⁺的分離。

鈣離子和鎂離子分離后的濾液是Mg（HCO₃）₂的過飽和溶液，稱為重鎂水，此時每升溶液中氧化鎂含量只有20～30g 因此要將鎂富集。由于Mg（HCO₃）₂的熱穩定性差，可以將溶液加熱，使重鎂水分解，其反應式如下：

Mg（HCO₃）₂ xMgCO₃·yMg（OH）₂·zH₂O↓+CO₂↑

先生成堿式碳酸鎂沉淀。再將該沉淀物過濾、干燥、打散解聚即為成品。此時，濾液中含有一部分Mg²⁺需要回收，可將此濾液回收用來消解白云灰，即可將Mg²⁺回收利用。

影響輕質碳酸鎂產品質量的主要因素是：白云石的質量、煅燒工藝與設備、消化工藝與雜質脫除率、碳化工藝、Mg²⁺富集及與Ca²⁺的分離工藝及干燥脫水工藝等。輕質碳酸鎂生產對原料質量的要求是：CaO<34%，MgO>18.0%，SiO₂<1.0%，Al₂O₃+Fe₂O₃<1.0%。

（3）輕質氧化鎂　輕質氧化鎂為白色無定形粉體，熔點高達2800℃，易溶于酸，不溶于醇，具有很強的吸水性，與水作用生成氫氧化鎂，并逐漸吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鎂。

輕質氧化鎂可用于造紙、涂料、塑料、橡膠等的填料和補強劑，高級耐熱坩堝和陶瓷的原料，還用于磨光劑、玻璃鋼的增塑劑、硅鋼片的表面涂層以及醫藥上的抗酸劑及輕瀉劑等。

用白云石生產輕質氧化鎂的工藝流程如圖3-9所示。

生產過程及生產原理如下。

輕質氧化鎂是以輕質碳酸鈣為原料，經高溫煅燒而成。其反應式如下：

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

由于產品質量要求較高，目前一般采用固定床式間接煅燒爐（常用反射爐）來生產輕質氧化鎂。輕質碳酸鎂的生產工藝比較簡單。影響產品質量的主要因素是煅燒工藝和設備。