工业矿物

菱镁矿

工业矿物　2023-11-01

中文名：菱镁矿

英文名：magnesite

化学组成：MgCO3

结构：晶粒状或隐晶质致密块状

定义：

菱镁矿是化学组成为MgCO3、晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。常有铁、锰替代镁，但天然菱镁矿的含铁量一般不高。1960年，在中国发现的河西石是一种Ni含量高达29.64%的菱镁矿变种。菱镁矿通常呈显晶粒状或隐晶质致密块状，后者又称为瓷状菱镁矿。

菱镁矿是一种碳酸镁矿物，它是镁的主要来源。含有镁的溶液作用于方解石后，会使方解石变成菱镁矿，因此菱镁矿也属于方解石族。富含镁的岩石也会变化成菱镁矿。菱镁矿中常常含有铁，这是铁或锰取代掉镁的结果。菱镁矿白色或灰白色，有玻璃光泽，含铁的菱镁矿会呈现出黄到褐色。如果呈现出晶体就是粒状，如果不显出晶体则是块状。菱镁矿除提炼镁外，还可用作耐火材料和制取镁的化合物。

分类：

(1)矿物组合构造分类。按矿物组合与镁、钙、硅的构造形态把菱镁矿矿石的自然类型划分为纯镁型、硅镁型，钙镁型。

(2)按菱镁矿晶体结晶程度分类。分为结晶菱镁矿和隐晶形菱镁矿两大类。由于成矿条件不同菱镁矿晶体结晶成都不同，按矿物晶体颗粒大小分为细粒、中粒、粗粒、巨粒四种。

分布：

世界上菱镁矿资源分布不平衡，产量最大的国家是中国、俄罗斯、斯洛伐克、奥地利、朝鲜，约占世界总产量的85-90%。

菱镁矿主要分布国家和地区

国家和地区	储量（亿吨）	占全球镁资源总量%	国家和地区	储量（亿吨）	占全球镁资源总量%
中国	35.64	28	土耳其	1．2	1
朝鲜	30	24	奥地利	0.75	0．6
俄罗斯	27	22	美国	0.66	0．5
斯洛伐克	12.4	10	加拿大	0.6-1	0．5
澳大利亚	7.4	6	希腊	0.3	0．2
巴西	6.2	5	前南斯拉夫	0.14	0．1
印度	2.4	2

我国菱镁矿的储量居世界第一位，占世界总储量的28.7%。我国菱镁矿主要分布在辽宁和山东，其次是河北、四川、新疆、西藏、内蒙、安徽和甘肃等九个省。其中辽宁储量最多，占全国菱镁矿储量的85.63%，其次是山东占10%。

我国菱镁矿储量及分布

地区	矿区数	已利用矿区数	储量万吨	占全国总量百分比（%）
辽宁	12	9	305215.7	85.63
山东	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
甘肃	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
全国	27	11	356446.4

辽宁省的菱镁矿主要分布在海城-大石桥一带，并向东北延伸至岫岩、宽甸以及庄河等地。现已探明的储量为305216万吨，占全国总储量的86%，约是世界菱镁矿总储量的24.61%。经地勘单位勘查并上储量表的矿区有12个，各矿区菱镁矿储量见表。此外还有一些地区，如海城市的范家峪、接文、孤山子;岫岩的三家子、韭菜沟;凤城的青城子、四门子、刘家河、鸡冠山、宝山;宽甸的长甸、永甸、红石砬子、大西岔;辽阳的吉洞峪、五官山、东山、大安口;盖州的团山以及桓仁、新宾、庄河等地区也都有菱镁矿资源，在全国探明的27个矿区中，菱镁矿平均品位MgO≥46%的12个矿区都集中在辽宁省。在辽宁省菱镁矿的全部保有储量中MgO≥46%的储量占了一半以上，其中MgO≥47%的菱镁矿储量也有600万吨。

辽宁省主要菱镁矿床及储量

编号	矿区名称	矿石质量（%）		保有储量（万吨）	累计探明储量（万吨）	勘查阶段	利用情况	备注
编号	矿区名称	MgO	CaO	保有储量（万吨）	累计探明储量（万吨）	勘查阶段	利用情况	备注
1	下房身镁矿	46.56	0.74	25815.1	28600.9	详查	开采	海城镁矿耐火材料总厂
2	金家堡子镁矿	46.33	0.99	34788.7	35598.6	详查	开采
3	王家堡子镁矿	46.45	0.81	24192.5	24192.5	详查	近期利用
4	杨家堡子镁矿	46.0	0.78	444.8	523.1	初查	停采
5	海城桦子峪镁矿	44.56	1.1	76413.7	78198.2	详查	开采	大石桥镁矿耐火材料总厂
6	大石桥青山怀镁矿	41.61	5.5	36255.4	40401.2	详查	开采	大石桥镁矿耐火材料总厂
7	海城祝家菱镁矿	46.26	0.97	19981.2	20075.7	详查	开采
8	抚顺佟家街菱镁矿	44.95	1.46	208.1	276.2	详查	近期利用
9	抚顺上年马洲菱镁矿	45.22	1.99	28846.2	29355.0	初查	开采
10	岫岩王家堡子菱镁矿	46.75	0.84	3355.4	3540.9	初查	开采
11	营口高庄平二房菱镁矿	45.75	2.18	73928	82754	初查	开采
12	营口圣水寺菱镁矿	46.58	0.63	19793.7	20302.5	详查	开采
13	辽宁省菱镁矿总量			291019.8	305215.7

特点：

1、储量高度集中，大中型矿床多。我国菱镁矿储量主要集中在辽宁和山东两省，两者保有储量合计占全国总量的98.65%。探明的27个矿床，大型矿床即达11个，其储量占全国总量的94.63%;中型矿床6个，其储量占全国总量的2.81%，大、中型矿床储量合计占全国总量的97.44%。

2、矿石质量优良，容易开采。我国菱镁矿矿石质地优良，氧化镁含量一般为46～47.26%，在国际市场上具有很强的竞争力。晶质菱镁矿占全国总量的93%。据统计，矿石中MgO﹥43%的一、二级品的储量占总储量的53%，其中一级品(含特极品)矿石储量11.7亿吨，占总储量的37.6%;二级品4.8亿吨，占15.4%。我国菱镁矿绝大部分易于开采，可露采储量占全国总储量的97%。

3、以碳酸盐岩型矿床为主。全国27处菱镁矿矿床，有21处属镁质碳酸盐地层中层控晶质菱镁矿，这种矿床规模大，质量优良，具有重大的工业价值，其保有储量占总量的90%以上;属于超基性岩中热液交代与风化淋滤型的菱镁矿有2处;另外还有3处与铁矿和滑石矿共生的菱镁矿。

4、勘探程度高，利用程度也高。在全国27处菱镁矿矿区中，达到勘探程度的有12处，保有储量占全国总量的87%;达到详查程度的矿区10处，保有储量占总量的7%;达到普查程度的矿区有5处，保有储量占总量的6%。在全国27处矿区中，以开发利用的有18处，其储量占全国总量的95%以上。

理化性质：

菱镁矿(Magnesite)的化学组成为MgCO3，相对分子质量84.31，主要成分为MgO，次要成分为CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3。MgO的含量一般为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。菱镁矿难溶于水，在酸中溶解缓慢。菱镁矿可分为晶质菱镁矿和非晶质菱镁矿两种。晶质菱镁矿为菱面体结晶，为三方晶系;非晶质菱镁矿为胶体形态。两种菱镁矿的物理性质见表2-4。菱镁矿抗压强度：平行层面136.7MPa，垂直层面121.1MPa;抗拉强度：平行层面4.5MPa，垂直层面5.1MPa;抗剪强度：平行层面12.3MPa，垂直层面15.1MPa;一般分解温度700℃，并伴有很大的体积收缩，至1000℃时分解完全。生成轻烧MgO，质地疏松、化学活性很大。继续升温，MgO体积收缩，化学活性减小，密度增加。同时菱镁石中CaO，SiO2，Fe2O3等杂质与MgO逐步生成低熔点化合物。至1550℃~1650℃时，MgO晶格缺陷得到校正，晶粒逐渐发育长大，组织结构致密，生成以方解石为主要矿物的烧结镁砂。菱镁矿石在煅烧过程中各种物相及其变化见下表。

菱镁矿石在煅烧过程中各种物相及其变化

温度/℃	主要物相及变化	次要物相
500～600	菱镁矿晶粒出现裂纹，沿裂纹出现均质的氧化镁
600～800	于650℃~700℃菱镁矿结构完全破坏，氧化镁局部呈现非均质性 CF逐渐转变成C₂F，并转变成含Ca的硅酸盐
800～1100	C₂S和部分CMS	镁铁矿MF
1100～1200	方镁石小颗粒和在方镁石中形成微小的MF
＞1200	CMS和Mg₂F	固溶体
1400～1700	1350℃进入液相烧结阶段，由杂质CaO，Fe₂O₃，SiO₂形成的物相已经完毕，1400℃ ~1700℃仅是结晶相的长大过程

用途：

菱镁矿是镁质材料的重要原料。目前主要用于镁质耐火材料原料和制品;其次用于煅烧镁做胶凝材料;用于冶金熔剂，防热、保温、隔音等建筑材料;用电解法、还原法、氟化法等可以从菱镁矿中提取出金属镁、制取镁合金，广泛用于军事工业和国防尖端技术，还可用于机械制造、汽车、纺织、建筑、电子、光学机械、轻工等方面，此外，还大量用于制造照明弹、燃烧弹、化学药品及闪光灯等方面。低品位菱镁矿可作为镁质化工材料的原料，通过碳化法、甲酸浸法、水化法等制取轻质碳酸镁、工业氧化镁、氢氧化镁等化工产品。

【关键词：菱镁矿定义菱镁矿菱镁矿用途】

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