中國粉體網訊 白云石是鈣鎂碳酸鹽等分子混合的非金屬礦物，主要成分為MgCO3·CaCO3，在中國儲量豐富且分布范圍較廣，應用廣泛。
白云石應用現狀
目前，白云石廣泛用于冶金、化工、建筑及其它工業。在冶金工業中主要用途做耐火材料，部分用作熔劑；白云石還可制作含鎂水泥及建筑石材；在化學工業中制造鎂化合物；還可做鈣鎂磷肥和顆粒肥料，改造酸性土壤；橡膠、塑料、制藥業等做填料；玻璃、陶瓷業做配料，能提高玻璃的化學穩定性和堅固性，增強陶瓷光澤性等；白云石還是制取金屬鎂的原料等。
作為一種極具經濟價值、可多項開發利用的非金屬礦產資源，堅持白云石精細加工、高效合理利用具有重要意義。國家發改委2020年印發“西部地區鼓勵類產業目錄”，在西部地區新增鼓勵產業（西部地區鼓勵產業目錄）中非金屬礦產業在貴州省提出白云石精細加工及綜合開發利用。
鈣、鎂系列產品在生產、經濟、建設領域起著重要的作用。其中氫氧化鎂作為一種重要的化工原料，被應用于無機阻燃劑和環保等領域。而不同形貌的碳酸鈣可以作為添加劑應用到不同的領域。因此，利用白云石制備高品質氫氧化鎂和碳酸鈣對于提高白云石的利用價值具有重要意義。
白云石中鈣鎂分離方法
分離鈣和鎂，制備鈣鎂產品是白云石應用中的關鍵問題。目前主要分離白云石的方法有酸解法、碳化法、銨浸法和鹵水-白云石法。
銨浸法
銨浸法是將白云石灰經過煅燒之后得到的輕燒白云石灰為原料，與蒸餾水按照一定比例消化之后，再將銨鹽作為浸取劑，浸出白云石其中的鈣鎂離子。因為銨鹽是酸性溶液，加熱的情況下可以與白云石灰反應，得到精制后的鈣鹽和鎂鹽。其中鎂鹽可以在通入NH3的情況下生成氫氧化鎂沉淀，鈣鹽可以和CO2生成碳酸鈣沉淀，從而達到鈣鎂分離的目的。
特點：操作比較簡單，反應相對于比較溫和，可有效提取分離白云石中的鈣鎂元素，提取率比較高，制得的鈣鎂產品純度高，形貌多，對環境不會造成污染。
碳化法
白云石碳化法工藝原理：
特點：工藝簡易，成本比較低，且生產過程中的產品碳酸鈣可銷售，有收益價值，可減少成本，還可以順便解決廢渣的排放問題。但是因為產品碳酸鈣中含有較多的鎂成分，影響純度，不能完全的達到鈣，鎂分離的結果，而且產生的碳酸鎂沉淀長時間存于設備內也會影響傳熱，使分解重鎂水時的溫度無法達到初始的預期，浪費能量，所以也有自身一定的缺陷。
鹵水-白云石法
在特定的溫度下，向鹵水（MgCl2）中滴加一定濃度的白云石(Ca(OH)2、Mg(OH)2)去制備氫氧化鎂，將得到的懸浮液經過過濾，干燥，最終得到Mg(OH)2粉體，濾液可以通過繼續反應生成CaCO3。
鹵水白云灰乳法流程圖
特點：工藝成本低且污染比較小，而且可以充分利用到鹵水和白云石灰中的鈣、鎂資源，使白云石中的鈣鎂徹底分離，缺點是副產大量難以回收的氯化鈣。
因為每種工藝各有優缺點，所以在每種方法的基礎上，結合節能、環保、經濟利益，學者對各個工藝提出了改進，以制備高品質氫氧化鎂和碳酸鈣。
賈曉輝以白云石為原料，采用先提鈣再提鎂的兩步分離法用氯化銨溶液實現白云石中鈣鎂元素的基本分離，將得到的富鈣消化液在CaCl2-NH3-CO2反應體系下實現亞穩態球霰石和文石碳酸鈣的受控合成，為低品位的白云石轉化為高附加值的化工產品增加了更多的可能。
Ca2+-NH3-CO2反應體系制備碳酸鈣流程示意圖
鄭強等以白云石為原料，采用煅燒－蒸氨－沉淀的方法分別制備氫氧化鎂和碳酸鈣。在蒸氨過程中，硝酸銨溶液可以有效地將輕燒白云石灰中的鈣鎂提取到溶液中，鈣、鎂的轉化率分別為93.28％和83.71％；在制備氫氧化鎂實驗過程中發現，反應溫度50°Ｃ時更適合制備粒度完整、分布均勻的六方片狀氫氧化鎂產品；在制備碳酸鈣實驗過程中，發現控制實驗條件可以制備出形貌、粒度、晶型可控的纖維碳酸鈣產品。
小結
據市場分析，2021年全球白云石市場銷售額達到了65億美元，預計2028年將達到80億美元，年復合增長率（CAGR）為3.0%（2022-2028）。白云石礦若僅僅破碎加工成白云石粉，或者輕燒后作冶金熔劑農業土壤改良劑和環保過濾材料，附加值低。應對白云石進行深加工，延長白云石產業鏈，向產業高端發展。
參考資料：
胡慶福等.白云石精細加工工藝
王東意.白云石一步法制備氫氧化鎂和碳酸鈣及機理探究
鄭強等.白云石制備髙品質氫氧化鎂和纖維碳酸鈣產品的研宄
賈曉輝.以白云石為原料制備特殊形貌碳酸鈣及機理研究
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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