一、本质与结构
白云石是化学成分为 CaMg(CO₃)₂ 的碳酸盐矿物,属三方晶系;晶体常呈菱面体,晶面多弯曲成独特的 “马鞍状”,集合体以粒状、块状为主。理论组分:CaO 30.41%、MgO 21.86%、CO₂ 47.33%;常含 Fe、Mn 类质同象替代,形成铁白云石、锰白云石。其结构与方解石相似,但 Mg²⁺的存在让它比纯方解石更稳定;成因以白云石化作用(海水 / 地下水镁离子置换方解石中的钙)和变质、热液为主。
二、主要特征
物理性质
颜色:纯净为白色 / 灰白色,含杂质呈浅黄、粉红、灰绿等;玻璃光泽,透明至半透明
硬度:摩氏 3.5~4(比方解石硬);密度 2.8~2.9 g/cm³
解理:完全菱面体解理;断口呈参差状,性脆
鉴别点:冷稀盐酸反应极微弱(加热或粉末状才明显起泡),区别于方解石的剧烈冒泡;部分白云石在阴极射线下发橘红色荧光
化学特性
热分解分两阶段:730~740℃ MgCO₃先分解;约 910℃ CaCO₃分解,生成 CaO、MgO 与 CO₂
高温煅烧(1500℃)可形成致密的耐火材料,耐火度达 2300℃
三、应用领域
冶金工业:高炉炼铁的熔剂(降低炉渣熔点、脱硫脱磷);炼钢用造渣材料;也可作镁金属提炼的原料
建材与耐火材料:生产白云石砖(用于转炉、电炉内衬);制玻璃、陶瓷的助熔剂与配料;作墙体、路面骨料;生产轻质碳酸镁、氧化镁
农业与环保:磨成粉作土壤改良剂(中和酸性土壤,补充钙镁);水处理中用于除氟、调节 pH;饲料添加剂补充钙镁元素
其他:化工中制钙镁肥、硫酸镁;填料用于造纸、橡胶、涂料;高品质晶体可作观赏石、宝石原料
四、鉴别与注意事项
快速区分方解石:方解石(CaCO₃)遇冷稀盐酸立刻强烈起泡,硬度 3;白云石仅微弱反应,硬度略高
加工与储存:白云石粉易吸潮结块,需密封防潮;煅烧温度控制不当会影响产品活性;酸性环境会缓慢溶解,户外建材需做好防酸雨涂层
资源分布:全球储量丰富,中国辽宁、内蒙古、安徽、湖北等地有大型优质白云石矿
白云岩是重要的油气储层岩;古代海洋中形成的白云岩地层常与石灰岩、盐岩互层,是地质历史上海平面变化与古气候的重要记录。
化学学习——白云石
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