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中文名：菱鎂礦

英文名：magnesite

化學(xué)組成：MgCO3

結(jié) 構(gòu)：晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊狀

定義：

菱鎂礦是化學(xué)組成為MgCO3、晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物。常有鐵、錳替代鎂，但天然菱鎂礦的含鐵量一般不高。1960年，在中國發(fā)現(xiàn)的河西石是一種Ni含量高達29.64%的菱鎂礦變種。菱鎂礦通常呈顯晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊狀，后者又稱為瓷狀菱鎂礦。

菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物，它是鎂的主要來源。含有鎂的溶液作用于方解石后，會使方解石變成菱鎂礦，因此菱鎂礦也屬于方解石族。富含鎂的巖石也會變化成菱鎂礦。菱鎂礦中常常含有鐵，這是鐵或錳取代掉鎂的結(jié)果。菱鎂礦白色或灰白色，有玻璃光澤，含鐵的菱鎂礦會呈現(xiàn)出黃到褐色。如果呈現(xiàn)出晶體就是粒狀，如果不顯出晶體則是塊狀。菱鎂礦除提煉鎂外，還可用作耐火材料和制取鎂的化合物。

分類：

(1)礦物組合構(gòu)造分類。按礦物組合與鎂、鈣、硅的構(gòu)造形態(tài)把菱鎂礦礦石的自然類型劃分為純鎂型、硅鎂型，鈣鎂型。

(2)按菱鎂礦晶體結(jié)晶程度分類。分為結(jié)晶菱鎂礦和隱晶形菱鎂礦兩大類。由于成礦條件不同菱鎂礦晶體結(jié)晶成都不同，按礦物晶體顆粒大小分為細粒、中粒、粗粒、巨粒四種。

分布：

世界上菱鎂礦資源分布不平衡，產(chǎn)量最大的國家是中國、俄羅斯、斯洛伐克、奧地利、朝鮮，約占世界總產(chǎn)量的85-90%。

菱鎂礦主要分布國家和地區(qū)

國家和地區(qū)	儲量（億噸）	占全球鎂資源總量%	國家和地區(qū)	儲量（億噸）	占全球鎂資源總量%
中國	35.64	28	土耳其	1．2	1
朝鮮	30	24	奧地利	0.75	0．6
俄羅斯	27	22	美國	0.66	0．5
斯洛伐克	12.4	10	加拿大	0.6-1	0．5
澳大利亞	7.4	6	希臘	0.3	0．2
巴西	6.2	5	前南斯拉夫	0.14	0．1
印度	2.4	2

我國菱鎂礦的儲量居世界第一位，占世界總儲量的28.7%。我國菱鎂礦主要分布在遼寧和山東，其次是河北、四川、新疆、西藏、內(nèi)蒙、安徽和甘肅等九個省。其中遼寧儲量最多，占全國菱鎂礦儲量的85.63%，其次是山東占10%。

我國菱鎂礦儲量及分布

地區(qū)	礦區(qū)數(shù)	已利用礦區(qū)數(shù)	儲量萬噸	占全國總量百分比（%）
遼寧	12	9	305215.7	85.63
山東	4	2	34828.9	9.77
西藏	1		5709.9	1.60
河北	2	1	3265.3	0.92
新疆	1		3110	0.87
甘肅	2	1	3080.2	0.86
四川	3	1	716.6	0.20
安徽	1		332.9	0.09
青海	1		186.9	0.05
全國	27	11	356446.4

遼寧省的菱鎂礦主要分布在海城-大石橋一帶，并向東北延伸至岫巖、寬甸以及莊河等地?，F(xiàn)已探明的儲量為305216萬噸，占全國總儲量的86%，約是世界菱鎂礦總儲量的24.61%。經(jīng)地勘單位勘查并上儲量表的礦區(qū)有12個，各礦區(qū)菱鎂礦儲量見表。此外還有一些地區(qū)，如海城市的范家峪、接文、孤山子;岫巖的三家子、韭菜溝;鳳城的青城子、四門子、劉家河、雞冠山、寶山;寬甸的長甸、永甸、紅石砬子、大西岔;遼陽的吉洞峪 、五官山、東山、大安口;蓋州的團山以及桓仁、新賓、莊河等地區(qū)也都有菱鎂礦資源，在全國探明的27個礦區(qū)中，菱鎂礦平均品位MgO≥46%的12個礦區(qū)都集中在遼寧省。在遼寧省菱鎂礦的全部保有儲量中MgO≥46%的儲量占了一半以上，其中MgO≥47%的菱鎂礦儲量也有600萬噸。

遼寧省主要菱鎂礦床及儲量

編號	礦區(qū)名稱	礦石質(zhì)量（%）		保有儲量（萬噸）	累計探明儲量（萬噸）	勘查階段	利用情況	備注
		MgO	CaO
1	下房身鎂礦	46.56	0.74	25815.1	28600.9	詳查	開采	海城鎂礦耐火材料總廠
2	金家堡子鎂礦	46.33	0.99	34788.7	35598.6	詳查	開采
3	王家堡子鎂礦	46.45	0.81	24192.5	24192.5	詳查	近期利用
4	楊家堡子鎂礦	46.0	0.78	444.8	523.1	初查	停采
5	海城樺子峪鎂礦	44.56	1.1	76413.7	78198.2	詳查	開采	大石橋鎂礦耐火材料總廠
6	大石橋青山懷鎂礦	41.61	5.5	36255.4	40401.2	詳查	開采
7	海城祝家菱鎂礦	46.26	0.97	19981.2	20075.7	詳查	開采
8	撫順佟家街菱鎂礦	44.95	1.46	208.1	276.2	詳查	近期利用
9	撫順上年馬洲菱鎂礦	45.22	1.99	28846.2	29355.0	初查	開采
10	岫巖王家堡子菱鎂礦	46.75	0.84	3355.4	3540.9	初查	開采
11	營口高莊平二房菱鎂礦	45.75	2.18	73928	82754	初查	開采
12	營口圣水寺菱鎂礦	46.58	0.63	19793.7	20302.5	詳查	開采
13	遼寧省菱鎂礦總量			291019.8	305215.7

特點：

1、儲量高度集中，大中型礦床多。我國菱鎂礦儲量主要集中在遼寧和山東兩省，兩者保有儲量合計占全國總量的98.65%。探明的27個礦床，大型礦床即達11個，其儲量占全國總量的94.63%;中型礦床6個，其儲量占全國總量的2.81%，大、中型礦床儲量合計占全國總量的97.44%。

2、礦石質(zhì)量優(yōu)良，容易開采。我國菱鎂礦礦石質(zhì)地優(yōu)良，氧化鎂含量一般為46～47.26%，在國際市場上具有很強的競爭力。晶質(zhì)菱鎂礦占全國總量的93%。據(jù)統(tǒng)計，礦石中MgO﹥43%的一、二級品的儲量占總儲量的53%，其中一級品(含特極品)礦石儲量11.7億噸，占總儲量的37.6%;二級品4.8億噸，占15.4%。我國菱鎂礦絕大部分易于開采，可露采儲量占全國總儲量的97%。

3、以碳酸鹽巖型礦床為主。全國27處菱鎂礦礦床，有21處屬鎂質(zhì)碳酸鹽地層中層控晶質(zhì)菱鎂礦，這種礦床規(guī)模大，質(zhì)量優(yōu)良，具有重大的工業(yè)價值，其保有儲量占總量的90%以上;屬于超基性巖中熱液交代與風(fēng)化淋濾型的菱鎂礦有2處;另外還有3處與鐵礦和滑石礦共生的菱鎂礦。

4、勘探程度高，利用程度也高。在全國27處菱鎂礦礦區(qū)中，達到勘探程度的有12處，保有儲量占全國總量的87%;達到詳查程度的礦區(qū)10處，保有儲量占總量的7%;達到普查程度的礦區(qū)有5處，保有儲量占總量的6%。在全國27處礦區(qū)中，以開發(fā)利用的有18處，其儲量占全國總量的95%以上。

理化性質(zhì)：

菱鎂礦(Magnesite)的化學(xué)組成為MgCO3，相對分子質(zhì)量84.31，主要成分為MgO，次要成分為CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3。MgO的含量一般為35%～47%;CaO含量0.2%～4%;SiO2 含量0.2%～8%;Fe2O3 和Al2O3的含量一般在1%以下。菱鎂礦難溶于水，在酸中溶解緩慢。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)菱鎂礦為菱面體結(jié)晶，為三方晶系;非晶質(zhì)菱鎂礦為膠體形態(tài)。兩種菱鎂礦的物理性質(zhì)見表2-4。菱鎂礦抗壓強度：平行層面136.7MPa，垂直層面121.1MPa;抗拉強度：平行層面4.5MPa，垂直層面5.1MPa;抗剪強度：平行層面12.3MPa，垂直層面15.1MPa;一般分解溫度700℃，并伴有很大的體積收縮，至1000℃時分解完全。生成輕燒MgO，質(zhì)地疏松、化學(xué)活性很大。繼續(xù)升溫，MgO體積收縮，化學(xué)活性減小，密度增加。同時菱鎂石中CaO，SiO2，F(xiàn)e2O3等雜質(zhì)與MgO逐步生成低熔點化合物。至1550℃~1650℃時，MgO晶格缺陷得到校正，晶粒逐漸發(fā)育長大，組織結(jié)構(gòu)致密，生成以方解石為主要礦物的燒結(jié)鎂砂。菱鎂礦石在煅燒過程中各種物相及其變化見下表。

菱鎂礦石在煅燒過程中各種物相及其變化

溫度/℃	主要物相及變化	次要物相
500～600	菱鎂礦晶粒出現(xiàn)裂紋，沿裂紋出現(xiàn)均質(zhì)的氧化鎂
600～800	于650℃~700℃菱鎂礦結(jié)構(gòu)完全破壞，氧化鎂局部呈現(xiàn)非均質(zhì)性 CF逐漸轉(zhuǎn)變成C2F，并轉(zhuǎn)變成含Ca的硅酸鹽
800～1100	C2S和部分CMS	鎂鐵礦MF
1100～1200	方鎂石小顆粒和在方鎂石中形成微小的MF
＞1200	CMS和Mg2F	固溶體
1400～1700	1350℃進入液相燒結(jié)階段，由雜質(zhì)CaO，Fe2O3，SiO2形成的物相已經(jīng)完畢，1400℃ ~1700℃僅是結(jié)晶相的長大過程

用途：

菱鎂礦是鎂質(zhì)材料的重要原料。目前主要用于鎂質(zhì)耐火材料原料和制品;其次用于煅燒鎂做膠凝材料;用于冶金熔劑，防熱、保溫、隔音等建筑材料;用電解法、還原法、氟化法等可以從菱鎂礦中提取出金屬鎂、制取鎂合金，廣泛用于軍事工業(yè)和國防尖端技術(shù)，還可用于機械制造、汽車、紡織、建筑、電子、光學(xué)機械、輕工等方面，此外，還大量用于制造照明彈、燃燒彈、化學(xué)藥品及閃光燈等方面。低品位菱鎂礦可作為鎂質(zhì)化工材料的原料，通過碳化法、甲酸浸法、水化法等制取輕質(zhì)碳酸鎂、工業(yè)氧化鎂、氫氧化鎂等化工產(chǎn)品。

菱鎂石的化學(xué)式為MgCO3，相對分子質(zhì)量為84.31，主要成分MgO，次要成分CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3。菱鎂石中雜質(zhì)的多少以及他們的存在狀態(tài)，直接影響其使用性能。一般從化學(xué)組成、礦物組成來分析。其簡要情況如下：

1、礦石的化學(xué)成分

菱鎂石的主要雜質(zhì)為Si、Ca、Fe、Al等成分，其中Si主要是以塊狀或條帶狀石英和綠泥石賦存，Ca主要存在白云石內(nèi)，F(xiàn)e則是利用晶格取代的形式賦存在其中，還有Al則是存在綠泥石中。

2、礦物組成及主要特征

(1)菱鎂石為主：MgCO3，以塊狀、不規(guī)則狀產(chǎn)出，其中有雜質(zhì)成分伴生和鑲嵌于其中。

(2)石英：SiO2，SiO2在菱鎂石中大多以粒狀、條帶狀分布于方鎂石的晶界裂縫和鑲嵌其中。

(3)白云石：CaMg(CO3)2，化學(xué)組成：CaO25.75%~33.43%，MgO21.08%~23.83%，CO242.84%~53.17%，白云石常以粒狀、塊狀以及塊粒集合體的狀態(tài)呈現(xiàn)，并沿菱鎂石裂隙以脈狀充填穿插，對菱鎂石有交替作用，二者有時共生生長。

(4)綠泥石：(Mg,Fe)5Al[AlSi3O10](OH)8，綠泥石在菱鎂石礦石內(nèi)多以斜綠泥石為主，主要分布于間隙填充其中，菱鎂石有害元素Al主要存在于綠泥石。

(5)游離鐵礦物：通過掃描電子顯微鏡看能看到的礦物主要就是磁鐵礦，但是用X射線衍射分析時并不能直接檢測其成分，主要是由于鐵以晶格取代的形式固溶在菱鎂石中。

鎂砂是目前公認的最普遍的耐火材料，在鋼鐵冶金行業(yè)、有色金屬行業(yè)、建筑能源行業(yè)、石油化工行業(yè)以及國防電子等基礎(chǔ)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，是最根本的原料之一，也是高溫行業(yè)必可不少的支撐材料。高溫材料工業(yè)的飛速發(fā)展，與耐火材料的發(fā)展密不可分。

菱鎂石中MgO的含量直接決定了鎂質(zhì)制品的使用性能，如何提高MgO含量成為提高制品使用性能的關(guān)鍵問題。目前，人們采取不同的選礦提純方法來提高菱鎂石的純度，其中常見的有手選、熱選、浮選、光電選、磁選、重選及化學(xué)選等方法。其中熱選法可以根據(jù)輕燒后菱鎂石與雜質(zhì)礦相易磨性不同，在細磨過程中分級選礦提純。菱鎂石是生產(chǎn)輕燒鎂粉、燒結(jié)鎂砂、電熔鎂砂、氫氧化鎂等最重要的基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用在耐火材料行業(yè)和環(huán)保等重要領(lǐng)域，其中鎂砂是應(yīng)用最廣泛的耐火原料。