A烧结镁砂的化学矿物组成

烧结镁砂中存在的氧化物，应该是主成分MgO和主要的杂质成分CaO，SiO₂因此， 烧结镁砂主要组成位于MgO-CaO-SiO₂三元系中。三元系中与MgO共存的矿物，随n(CaO) /n(SiO₂) 比不同而改变， 具体变化规律见MgO-CaO-SiO₂三元相图

如果考虑矿石中的次要杂质Fe₂O₃和AlO₂O₃则烧结镁砂应属于MgO-CaO-Fe₂O_3-Al₂O₃-SiO₂五元系。烧结镁砂中MgO、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂五元组分所形成的共存矿物，为方镁石(MgO) 、镁橄榄石(M₂S) 、钙镁橄榄石(CMS) 、镁硅钙石(C₃MS₂) 、硅酸二钙(C₂S)、铁酸镁(MF)和镁铝尖晶石(MA)。如果n(CaO) /n(SiO₂) >2， 还可能有硅酸三钙等，情况较为复杂，烧结镁砂中也少见，将在白云石一节中讨论。这些矿物的性质和组合方式是决定烧结镁砂性质的基本因素。下面讨论各矿物相的性质。

B烧结镁砂中各矿物相的性质出鼻

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a方镁石(MgO)中面

方镁石属立方晶系， 典型NaCl型结构，Fm3m空间群，晶胞常数a=0.4201nm。单胞内有四个MgO“分子”， Mg²⁺和O^2-离子各自形成面心立方格子，配位数为6，Mg²⁺和O^2-离子的半径分别为rMg2*=0.086nm，ro=0.126nm， Mg²⁺-O^2-间距为0.212nm，MgO的晶格

能E约为3.6×10⁶J/mol，为典型的离子晶体，单晶沿(100)面完全解理，外观通常呈立方体。方镁石热膨胀系数大，(0~1500℃)为(14~15)×10^-6/℃，并随温度升高而增加；100℃时热导率为34.3W/(m·K)，1000℃时为6.7W/(m·K)，随温度升高而降低；弹性模量大，E=2.1×10⁵MPa。这些都是其抗热震性差的重要因素。MgO-FeO固溶体折射率和颜色见表5-19。

方镁石对含CaO和铁氧的碱性渣有很强的抵抗性， 如1600℃在CaO-FeO-Fe₂O₃熔融物不超过10%的区域只有2.3%， 而MgO-FeO-Fe₂O₃系竟达79.1%； 充分结晶的方镁石晶体在常温下与H₂O反应很弱，但高温水汽会使它挥发：MgO(s) +H₂O(g) →-Mg(OH)₂(g) 。

    菱镁矿中的杂质氧化物CaO、SiO₂、A l₂O₃、Fe₂O₃等在煅烧过程中可与MgO形成固溶体或有无化合物，对镁砂的质量产生一定的影响。

b硅酸盐相

烧结镁砂中的硅酸盐相如前所述，随n(CaO) /n(SiO， ) 比变化， 可能有镁橄榄石(M₂S) 、钙镁橄榄石(CMS) 、镁硅钙石(C₃MS₂) 、硅酸二钙(C₂S) 和硅酸三钙(C₃S) 。

镁橄榄石(M₂S)：针状结晶，晶格强度大，熔点为1890℃，与MgO的共熔温度为1850℃

高温强度高，对含铁碱性渣稳定性好。