菱鎂礦

菱鎂礦晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物，通常呈晶粒狀或隱晶質致密塊狀，后者又稱為瓷狀菱鎂礦，白或灰白色，含鐵的呈黃至褐色，玻璃光澤。菱鎂礦的組成主要有MgCO3，常有鐵、錳替代鎂，但天然菱鎂礦的含鐵量一般不高。具完全的菱面體解理，瓷狀菱鎂礦則具貝殼狀斷口。莫氏硬度3.5～4.5，比重2.9～3.1。

礦質簡介

菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物，它是鎂的主要來源。含有鎂的溶液作用于方解石后，會使方解石變成菱鎂礦，因此菱鎂礦也屬于方解石族。富含鎂的巖石也會變化成菱鎂礦。菱鎂礦中常常含有鐵，這是鐵或錳取代掉鎂的結果。菱鎂礦白色或灰白色，有玻璃光澤，含鐵的菱鎂礦會呈現出黃到褐色。如果呈現出晶體就是粒狀，如果不顯出晶體則是塊狀。菱鎂礦除提煉鎂外，還可用作耐火材料和制取鎂的化合物。

晶體化學

理論組成(wB%)：MgO 47.81，CO2 52.19。MgCO3—FeCO3之間可形成完全類質同像，天然菱鎂礦的含FeO量一般<8%。含FeO約9%者稱鐵菱鎂礦；更富含Fe者稱菱鐵鎂礦。有時含Mn、Ca、Ni、Si等混入物。致密塊狀者常含有蛋白石、蛇紋石等雜質。

結構與形態：

三方晶系，菱面體晶胞：arh=0.566nm，α=48。10'；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm，ch=1.499nm；Z=6。方解石型結構。

復三方偏三角面體晶類，D3d-3m(L33L23PC)。晶體少見。主要單形：菱面體r、f，六方柱m、a，平行雙面c，復三方偏三角面體v。常呈顯晶粒狀或隱晶質致密塊體。在風化帶常呈隱晶質瓷狀。

理化性質

白色或淺黃白、灰白色，有時帶淡紅色調，含鐵者呈黃至褐色、棕色；陶瓷狀者大都呈雪白色。玻璃光澤。具完全解理。瓷狀者呈貝殼狀斷口。硬度4~4.5。性脆。相對密度2.9~3.1。含鐵者密度和折射率均增大。隱晶質菱鎂礦呈致密塊狀，外觀似未上釉的瓷，故亦稱瓷狀菱鎂礦。

偏光鏡下：一軸晶(-)，折射率及重折率隨鐵含量增高而變大，具有顯著雙反射。

鑒定特征：菱鎂礦以其帶粉紅灰色反射色，淡粉色內反射色，常見他形晶，不具有聚片雙晶，較易與其他碳酸鹽礦物區分。

成因產狀

主要產于沉積變質及熱液交代礦床中，也可產于海相沉積礦床中。在超基性巖遭受風化作用于風化殼中也可形成菱鎂礦。

知識拓展

菱鎂礦的成因主要有二。其一，外生成因，產自沉積巖中：這些層狀的碎屑沉積巖大多帶有來自生物的有機組份－－例如（黑色）頁巖、煤層等，換言之，菱鎂礦是在低氧的情況下藉生物作用形成；其二，形成于中溫至低溫的熱液礦脈內：菱鎂礦常見于變質沉積巖中，是熱液堆積后形成的脈石礦物；此外，偉晶巖中亦可能出現菱鎂礦。其常見的共生礦物有：石英、黃鐵礦（pyrite）、褐鐵礦（limonite）、針鐵礦（goethite）、黃銅礦（chalcopyrite）、閃鋅礦（sphalerite）、冰晶石（cryolite）、方鉛礦（galena）、重晶石（barite）、方解石、白云石（dolomite）、螢石（fluorite）等。由于各礦物的結晶構造相似，因此它們具許多相似的物理性質，包括：屬于三方晶系，晶型多為菱面體或scalenohedron，有三組發育優良的菱面體解理，透明菱面體結晶具有雙折射（doublerefraction）現象等。實際上，礦物組成中的陽離子之間，彼此可以完全地相互取代，形成一系列的固溶液（solidsolution），因此礦物之間的分辨可能變得較為困難。

菱鎂礦產自具有有機組份的沉積巖中，例如黑色頁巖、煤層中，不妨想像一下菱鎂礦的形成環境：一個古代的沼澤地區，許多植物的殘塊，舉凡木干、枝葉等散布其中，這是未來煤礦、煤炭形成的溫床，由于這個環境中有水、有溶解的鎂質，是個缺氧的環境，因此也適合菱鎂礦的形成，這就是含煤沉積巖中常見菱鎂礦的原因。

這些沉積巖中的菱鎂礦多以層狀或結核（nodule，concretion）產出，所謂的結核，是菱鎂礦晶體堆積、包覆著一個核心，然后再向外層層包覆、生長而形成，這個核心大多是其他礦物，例如：黃鐵礦、閃鋅礦、燧石（chert）等。

相關資料

原料特點

鎂存在于菱鎂礦MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光鹵石KCl·MgCl2·H2O中。工業上利用電解熔融氧化鎂或在電爐中用硅鐵等使其還原而制得金屬鎂，前者叫做熔鹽電解法，后者叫做硅熱還原法。氯化鎂可以從海水中提取，每立方英里海水含有約120億磅鎂。常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹等金屬。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器脫硫劑脫氫和格氏試劑，也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等。結構特性類似于鋁，具有輕金屬的各種用途，可作為飛機、導彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點可燃，這限制了它的應用。日常用途：體操運動員常涂鎂粉來增加摩擦力。醫療用途：治療缺鎂和痙攣。體育用途：在緊張運動幾小時前注射，或在緊張運動后注射以彌補鎂的流失。金屬鎂能與大多數非金屬和酸反應；在高壓下能與氫直接合成氫化鎂；鎂能與鹵化烴或鹵化芳烴作用合成格利雅試劑，廣泛應用于有機合成。鎂具有生成配位化合物的明顯傾向。鎂是航空工業的重要材料，鎂合金用于制造飛機及森、發動機零件等；鎂還用來制造照相和光學儀器等；鎂及其合金的非結構應用也很廣；鎂作為一種強還原劑，還用于鈦、鋯、鈹、鈾和鉿的生產中。

長時期里，化學家們將從含碳酸鎂的菱鎂礦焙燒獲得的鎂的氧化物苦土當作是不可再分割的物質。在1789年拉瓦錫發表的元素表中就列有它。1808年，戴維在成功制得鈣以后，使用同樣的辦法又成功的制得了金屬鎂。從此鎂被確定為元素，并被命名為magnesium，元素符號是Mg。Magnesium來自希臘城市美格里西亞Magnesia，因為在這個城市附近出產氧化鎂，被稱為magnesiaalba，即白色氧化鎂。不過鎂的名稱magnesium很容易和錳的名字manganum混淆，雖然有人提出更改，卻一直沿用下來。

提純方法

盡管我國的天然菱鎂礦資源十分豐富，但經過幾十年的開采，商品級的菱鎂礦已越來越少，特別是高品位的菱鎂礦在某些地區已不能滿足生產需要。而低品位的菱鎂礦又不能直接用于高檔產品的生產，尤其是大量的級外菱鎂礦得不到利用，造成菱鎂礦資源的浪費。因此，從長遠利益考慮，為了更好的利用資源，利用選礦方法脫除菱鎂礦的雜質硅，將低品位菱鎂礦變成能煅燒的優質耐火材料。以解決菱鎂礦資源利用率低和高品位菱鎂礦短缺的問題。

菱鎂礦選礦的目的是除去其有害雜質和提高礦石品級，主要是解決硅酸鹽脈石礦物與菱鎂礦的分離問題。

菱鎂礦選礦始于第二次世界大戰前期，當時以手選為主。此后，重介質選礦、浮選、熱選等方法相繼問世。

第一種是浮選法：是處理菱鎂礦的主要提純方法之一，對于脈石礦物為滑石、石英等以硅酸鹽礦物為主的礦石，浮選時通常在礦漿自然pH下，添加胺類陽離子捕收劑和起泡劑就能達到良好的效果，將菱鎂礦純度提高到95%-97%。

第二種是輕燒：菱鎂礦在750-1100℃溫度下煅燒稱輕燒;，其產品稱輕燒鎂粉。由于菱鎂礦燒減量一般為50%左右，因此通過輕燒，礦石中MgO含量幾乎可提高1倍。從這一意義上講，輕燒是最有效的MgO富集手段。此外，輕燒也是菱鎂礦熱選和某些重選的預備作業。輕燒鎂具有很高的活性，是生產高體密鎂砂的理想原料。

第三種是熱選法：利用菱鎂礦與滑石在熱學性質上的差異，經煅燒后造成二者之間的密度差與硬度差，再經選擇性破碎及簡單的篩分或分級使礦物得到分離。熱選是將菱鎂礦在800℃～1000℃下煅燒，形成多孔、體輕、耐壓強度低的顆粒。而含硅酸鹽礦物的滑石、綠泥石等的強度逐漸提高，白云石的強度比煅燒后的菱鎂礦高出30～33倍。利用這種差異，將煅燒后的菱鎂礦破碎、篩分、分級，可使菱鎂礦富集到細顆粒級別中。

第四種是重選法。重選主要是利用菱鎂礦與雜質礦物密度間的差異進行分選的一種方法。主要采用跳汰、搖床及重介質等方法。由于菱鎂礦與脈石礦物的比重相差不大，所以直接用重選法處理菱鎂礦效果很差。但是將菱鎂礦煅燒30分鐘后，菱鎂礦密度可由2.7g/cm3～2.8g/cm3降低到1.3g/cm3～1.4g/cm3。美國的菱鎂礦選礦部分采取了重介質選礦的方法。

第五種是化學選礦。化學選礦用于處理雜質呈微細浸染或以類質同相存在的菱鎂礦。通常是將原礦或經煅燒的礦石用浸取劑浸取，再采用不同的方法將雜質沉淀分離出去。根據浸取液的不同，化學法又分為鹽酸法、碳酸氫鹽法、銨法等。化學法又稱為即浸出法。

此外，還有輻射揀選法、磁選、電選、生物微生物浸出等，現已很少使用。

菱鎂礦選礦方法的確定與成礦原因和形式、雜質成分等密切相關，且與對精礦品質要求有關。所以，需做詳細的礦物學分析和選礦試驗，根據試驗數據選擇最佳的試驗方法和流程。所以，要根據菱鎂礦具體的成因和賦存狀態選擇最適宜的選礦方法。