一、矿物名称：白云岩（Doeomite）

二、矿床类型及其分布

1、矿床的类型

白云岩矿床属沉积矿床，其成因类型又分为海相白云岩矿床和泻湖相白云岩矿床，各类型矿床的特征见各类白云岩矿床的地质特征表1，白云岩矿床实例见表2，白云岩矿床勘探类型见表3。

矿床类型	矿床特征						典型矿床
	赋存层位	矿体形态	矿体产状	矿石质量	矿床规模	共生矿产
海相白云岩矿床	多产于石灰岩系内	层状或透镜状。矿层厚几米至几十米，长几十米到几百米	与石灰岩沿走向和倾向可以互相递变	矿石质量较好	一般巨大	萤石和天青石	辽宁营口陈家堡子矿床，河北遵化魏家井矿床、江苏南京慕府山矿床、湖南湘乡白云岩矿床等
泻湖相白云岩矿床	多产于中生代和第三纪地层内	层状或透镜状	常在石膏或含盐岩层之下或为互层	矿石质量较差	规模小，形成有工业价值的矿床也很少

 

矿床名称	矿床类型	地质特征	矿体特征	矿石特征
江苏南京慕府山白云岩矿床	海相沉积矿床	矿层赋存于震旦系上统、寒武系中、下统内	由南至北共有四个矿层，走向长700~1200m，宽150m，出露宽150~300m，产状较为稳定，倾向南东，倾角30°~90°	质量较好，含MgO>20%、SiO2<2%、P2O5<0.1%及酸不溶物<4%的优质矿石占50%以上
辽宁营口陈家堡子白云岩矿床		矿床赋存于下元古界辽河群碳酸盐岩系内	矿层呈层状，走向长数公里，厚度>500m，倾向南东，倾角45°左右，顶板为白云质灰岩，底板为千枚岩	质量好，含MgO 21.1%、CaO29.5%、SiO21.5%、Al2O30.5%、Fe2O31.1%、烧失量46.2%

 

勘探类型	划  分  依  据	典型矿床
Ⅰ	矿体规模大至中等，形态简单，厚度和矿石质量稳定或具有规律性变化。矿体内不含或少含不连续夹层，构造简单，火成岩脉和岩溶不发育	内蒙固阳白云岩矿床
Ⅱ	矿体规模大至中等，形态简单至较简单，厚度和矿石质量稳定。矿体内不连续夹层较多，构造较简单，较复杂，火成岩脉和岩溶较发育	湖北乌龙泉石灰岩白云岩矿床（东矿段）
Ⅲ	矿体规模中至小，形态简单，厚度和矿石质量不稳定。矿体内不连续夹层多，构造较复杂，火成岩脉较发育，岩溶较发育至发育	湖北乌龙泉石灰岩白云岩矿床（西矿段）

 

2、矿床的分布

中国白云岩矿床分布在碳酸盐岩岩系中，时代愈老的地层赋存的矿床愈多，且多集中于震旦系地层中。如东北的辽河群、内蒙古的桑干群、福建的建瓯群中都有白云岩矿床产出。其次，震旦系、寒武系中白云岩矿床也比较广泛，如辽东半岛、冀东、内蒙古、山西、江苏等地也有大型矿床产出。石炭、二叠系中的白云岩矿床多分布于湖北、湖南、广西、贵州等地。

中国白云岩资源丰富，已探明的储量能够满足经济建设的需要。各矿床多已开发利用，产地遍布各省，其中尤以辽宁营口大石桥、海成一带产量最多。

二、矿床的主要工业指标

 

根据国家储委1987年颁发的《冶金、化工灰岩及白云岩矿床地质勘探规范》的规定，白云岩化学成份要求见表4，表5。

品位界限	化  学  成  份，%
	MgO	Al2O3+Fe2O3+ Mn3O4+SiO2	其中SiO2
边界品位	≥18	≤3.0	≤1.5
工业品位	≥20	≤3.0	≤1.5

 

品位界限	化  学  成  份，%
	MgO	Al2O3+Fe2O3+ Mn3O4+SiO2	其中SiO2
边界品位	≥15	≤10	≤4
工业品位	≥16	≤10	≤4

 

1、 1、 矿石的矿物组成

白云岩又称苦灰石，白云岩是以白云石为主要组成的碳酸盐岩，是碳酸钙和碳酸镁的复盐。主要成份为白云石，其次有方解石、粘土矿物及陆源碎屑（石英、长石和云母），有时也有少量的石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黄铁矿、有机质等。

2、 2、 白云石的矿物特征

纯白云石的化学分子式为CaMg（CO₃）₂，理论含量CaO 30.41%、MgO21.86%、 CO₂47.73%，其晶体结构为三方晶系，晶形为菱面体形态。颜色为灰白色，有时为浅黄、浅褐、浅绿、肉红色。光泽为玻璃光泽，解离完全。莫氏硬度3~4，密度2.8~2.9g/cm³。滴入盐酸后不发泡，只受侵蚀。白云岩的化学成份见表6。

岩石代号 化学成份	1	2	3	4	5	6
CaO	30.4	43.04	33.3	38.7	21.37	30.44
MgO	21.7	10.95	13.6	14.24	14.53	21.29
CO2	47.9	未分析	未分析	未分析	33.73	46.12*
SO3	--	0.31	11.13	0.34	--
Al2O3	--	0.55	0.9	0.9	7.97	--
Fe2O3	--				4.91	1.06
SiO2	--	--	--	--	14.63	0.48
其它	--	11.06	4.2	0.64	--	--

注：1、纯白云岩的理论值；2、含泥的白云质灰岩（四川三叠系）；3、含硬石膏的灰质白云岩（四川三叠系）；4、灰质白云岩（四川三叠系）；5、含泥质白云岩（辽宁抚顺第三系）；6、白云岩（辽宁中寒武统；*表示烧失量）

四、工艺特性及主要用途

1、 1、 工艺特性

白云岩煅烧至700~900℃时，失去CO₂，成为氧化钙及氧化镁的混合物，称苛性或轻烧白云石，其机械强度小，化学活性高，且气孔率大，结构疏松，在大气中极易水化。将它煅烧至1500℃时，氧化钙转化为a-CaO，氧化镁变为方镁石，抗水性强，有较高的耐火度（2300℃），且结构致密，对炉渣的侵蚀抵抗力强。

2、 2、 主要用途

白云石广泛用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中。另外在农业、环保、节能、药用及保健等领域也得到了应用。

（1）在冶金工业上的利用

白云岩在冶金工业中主要用做熔剂、耐火材料、提炼金属镁和镁化物。

用作熔剂  白云岩作为炼铁和炼钢的熔剂，可起中和酸性炉渣的作用，提高炉渣的碱度、降低炉渣中FeO的活度，以减轻炉渣对炉衬的侵蚀作用。轻烧白云石主要用于炼钢，可提高钢渣的流动性，作造渣剂使用，不仅可延长转炉的寿命，提高炉渣的流动性，并可改善脱硫、脱磷反应的进行，还可节省大量萤石。目前我国生产1t钢需消耗170kg白云岩。而在炼铁时加入白云石可稀释炉渣，降低炉渣熔点，降低燃料的消耗，提高生铁质量。

用作耐火材料   白云岩作为碱性耐火材料，主要用于炼钢的马丁炉、托马氏回转炉的炉衬，也用作为碱性平炉炉底和炉坡材料及冶炼过程中的补炉材料。在冶炼优质铁锰合金、硅铁合金时，白云岩常为专用的炉料。同时在炼钢造渣过程中，加入适量的轻烧白云石或生白云石，这是近年来一项新方法，以取代一部分生石灰，从而抑制炉衬中的MgO向渣中溶解。加入白云石可促使早期化渣，使渣中MgO达到饱和状态，以提高渣的粘性，对炉衬有较好的粘附性，起到保护炉衬的作用。

提取金属镁及镁化物   利用白云岩生产金属镁和镁化合物，其生产工艺为电解法或高温冶金法。电解法是通过煅烧白云石与海水作用析出氢氧化镁，然后与盐酸反应转变为氧化镁，最后干燥的氯化镁和氯化钠、氯化钙一起在外加热电解池熔融。高温冶金法是将白云岩与硅铁做成球团，在小直径真空炉中，于1100℃下熔融，形成硅酸钙炉渣，而镁变成蒸气，再用凝聚法回收。利用同样方法，可生产氧化镁、氢氧化镁。氧化镁是良好的耐火材料，而氢氧化镁用作生产一系列其它有用的镁化合物和用做塑料填料。国外还用白云岩生产碳酸镁。

（2）在建材工业上的利用

白云岩经适当煅烧后，可加工制成白云灰，它具洁白、强粘着力、凝固力及良好的耐火、隔热性能，适于做内外墙涂料。将白云岩煅烧后，可用作氯化镁水泥和硫化镁水泥，因其具良好的抗压强度、抗挠曲强度，且能防火、防虫蛀的优良性能，在添加其它填料后可起到很好的防水作用，故可作地板材料，而且价格低廉。白云岩粉可用于裂隙处理和作路面铺料及水泥砂浆烧结渣。水泥中加入40%白云岩可加快水泥水化的速度。白云岩还可直接用来作建筑材料。此外，白云岩在建筑行业中用做水泥以及玻璃、陶瓷的配料，它能增加玻璃的强度和光泽。据悉，国外已用白云岩经半煅烧后制成了无机氧化镁泡沫及硅酸盐砖。

（3）在化学工业的利用

白云石主要用于生产硫酸镁、轻质碳酸镁等化工原料。

30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反应、分离浓缩，在温升条件下使硫酸钙沉析，所获硫酸镁溶液冷却结晶，即得硫酸镁（MgSO₄×7H₂O）。

从海水中提取Mg（OH）₂，当用煅烧白云石作沉淀剂时，也同时回收了白云石中的MgO，使产量增加。

白云石以煅烧、消化、碳化、过滤分离，得重镁水，再加热分解过滤，得轻质碳酸镁[xMgCO₃×yMg（OH）₂×zH₂O]。轻质碳酸镁分解得轻质氧化镁，用它可烧制高纯镁砂。

（4）在农业上的利用

白云岩可以用作土壤酸度的中和剂，亦可中和因使用尿素一类肥料而造成的酸性，使农作物增产。白云岩主要用作酸性土壤的中和剂，使用它能补偿由于农作物吸收而带来的土壤中钙和镁的损失，施用白云岩可使农作物增产15-40%。方解石质白云石经处理后的农用石灰，可作为农药来防冶害虫。

（5）用作填料

白云岩可用于橡胶、造纸的填料。优质的白云岩粉可作昂贵的二氧化钛填料的代用品，用作一些制品的填料，可改善制品的色度、耐风化能力，提高机械稳定性，减少收缩性和内部张力，降低吸水、吸油能力及裂缝的扩张，这类制品主要包括粘合剂、密封塑料、油漆、洗涤剂和化妆品等。

五、产品质量标准

工业上对白云岩产品质量的要求随着用途的不同而不同。详见表7~14。

品位(%) 用途	MgO	酸不溶物含量 SiO2+ Fe2O3+ Al2O3+Mn3O4	其中SiO2
耐火材料	≥20	≤3.0	≤1.5
熔    剂	≥16	≤1.0	≤0.4

注：当生产上需要，地质条件可能时，可按MgO含量20%、19%、17%、16%划分矿石品级。

粒度范围 mm	块度限制 mm	所占比例
0~5	最大的不大于6	大于5mm的不大于5%
5~10	最小的不小于3 最大的不大于25	小于3mm的不大于10% 小于20mm的不大于5%
10~40	最小的不小于8 最大的不大于45