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菱镁矿
英文名	Magnesite
化学式	MgCO3
分类	碳酸盐
晶系	三方晶系
硬度	3-4
比重	3.0-3.2
颜色	白色，含杂质者呈其他颜色
条痕	白色
光泽	玻璃光泽
折射率	n = 1.700 n = 1.509
透明度	透明，半透明
解理	完全。
断口	贝壳状
晶体常态：块状，菱面体
地质环境：在火成岩和沉积岩的主要矿物。很少为脉石矿物热液矿脉中，海洋中的盐矿床。蛇纹岩和橄榄岩的变质作用。

菱镁矿

科技名词定义

中文名称：

菱镁矿

英文名称：

magnesite

定义：

化学式为MgCO3，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。是提取镁与镁的化合物等的矿物原料。

应用学科：

材料科学技术（一级学科）；天然材料（二级学科）；矿物（三级学科）

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

矿物名片

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。白或灰白色，含铁的呈黄至褐色，玻璃光泽。具完全的菱面体解理，瓷状菱镁矿则具贝壳状断口。摩斯硬度3.5～4.5,比重2.9～3.1。

简介

　　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。

晶体化学

　　理论组成(wB%)：47.81，CO2 52.19。MgCO3—FeCO3之间可形成完全类质同像，天然菱镁矿的含FeO量一般<8%。含FeO约9%者称铁菱镁矿；更富含Fe者称菱铁镁矿。有时含Mn、Ca、Ni、Si等混入物。致密块状者常含有蛋白石、蛇纹石等杂质。

结构与形态

　　三方晶系，菱面体晶胞：arh=0.566nm，α=48。10'；Z=2；六方晶胞：ah=0.462nm，ch=1.499nm；Z=6。方解石型结构。
　　复三方偏三角面体晶类，D3d-3m(L33L23PC)。晶体少见。主要单形：菱面体r、f，六方柱m、a，平行双面c，复三方偏三角面体v。常呈显晶粒状或隐晶质致密块体。在风化带常呈隐晶质瓷状。

理化性质

　　白色或浅黄白、灰白色，有时带淡红色调，含铁者呈黄至褐色、棕色；陶瓷状者大都呈雪白色。玻璃光泽。具完全解理。瓷状者呈贝壳状断口。硬度4~4.5。性脆。相对密度2.9~3.1。含铁者密度和折射率均增大。隐晶质菱镁矿呈致密块状，外观似未上釉的瓷，故亦称瓷状菱镁矿。
　　偏光镜下：一轴晶(-)，折射率及重折率随铁含量增高而变大。具很高的重折率。

产状与组合

　　工业矿床通常由含镁热水溶液交代白云岩、白云质灰岩或超基性岩而成。常与方解石、白云石、绿泥石、滑石共生。常压下菱镁矿形成于250~350℃；低于此温度形成稳定的三水菱镁矿；高于此温度则形成水镁石。
　　中国是世界上菱镁矿资源最为丰富的国家。总保有储量矿石30亿吨，居世界第1位。我国菱镁矿的重要特点是地区分布不广、储量相对集中，大型矿床多。探明储量的矿区27处，分布于9个省(区)，以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的85.6%；山东、西藏、新疆、甘肃次之。在20多处矿床中，10个大矿区拥有94%的储量。矿床类型以沉积变质-热液交代型为最重要，如辽宁海城、营口等地菱镁矿产地、山东掖县菱镁矿产地等；沉积型、热液脉型和基性-超基性岩型不具重要意义。中国菱镁矿主要形成于前震旦纪和震旦纪，少数矿床形成于古生代和中新生代。

鉴定特征

　　与方解石相似，但加冷盐酸不起泡或作用极慢，加热盐酸则剧烈起泡。

工业应用

　　主要用作耐火材料、建材原料、化工原料和提炼金属镁及镁化合物等。

提纯方法

　　第一种是浮选法^[1]是处理菱镁矿的主要提纯方法之一，对于脉石矿物为滑石、石英等以硅酸盐矿物为主的矿石，浮选时通常在矿浆自然ph下，添加胺类阳离子捕收剂和起泡剂就能达到良好的效果，将菱镁矿纯度提高到95%-97%。 第二种是轻烧：菱镁矿在750-1100℃温度下煅烧称轻烧;，其产品称轻烧镁粉。由于菱镁矿烧减量一般为50%左右，因此通过轻烧，矿石中mgo含量几乎可提高1倍。从这一意义上讲，轻烧是最有效的mgo富集手段。此外，轻烧也是菱镁矿热选和某些重选的预备作业。轻烧镁具有很高的活性，是生产高体密镁砂的理想原料。
　　第三种是热选法：利用菱镁矿与滑石在热学性质上的差异，经煅烧后造成二者之间的密度差与硬度差，再经选择性破碎及简单的筛分或分级使矿物得到分离。
　　除了上述浮选法、轻烧法、热选法外，还有重选法、电选法、辐射选矿法、磁种分选法等等。后面这几种方法我国用得不多。

资源状况

　　中国是世界上菱镁矿资源最为丰富的国家。总保有储量矿石30亿吨，居世界第1位。菱镁矿的重要特点是地区分布不广、储量相对集中，大型矿床多。探明储量的矿区27处，分布于9个省(区)，以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的85.6%；山东、西藏、新疆、甘肃次之。在20多处矿床中，10个大矿区拥有94%的储量。矿床类型以沉积变质-热液交代型为最重要，如辽宁海城、营口等地菱镁矿产地、山东掖县菱镁矿产地等；沉积型、热液脉型和基性-超基性岩型不具重要意义。中国菱镁矿主要形成于前震旦纪和震旦纪，少数矿床形成于古生代和中新生代。菱镁矿主要用作耐火材料，也用于制取镁的化合物和提取金属镁。菱镁矿能在热液作用，沉积作用和风化作用条件下形成；超基性岩经强烈风化可形成瓷状菱镁矿。中国菱镁矿矿床主要集中分布于辽宁，由热液交代作用形成，以其质量高和规模大而闻名于世。世界其他主要产地有前苏联、朝鲜、捷克、南斯拉夫、奥地利和希腊等国家。
　　菱镁矿为提炼金属镁的主要原料,世界菱镁矿储量的2/3集中在中国，产量的1/2由中国提供，在世界菱镁矿市场上，中国具有举足轻重的地位。截至1996年，全国共探明菱镁矿矿区27个，保有菱镁矿储量30.01亿吨，分布于9个省(区)，以辽宁菱镁矿储量最为丰富，占全国的85.6%；山东、西藏、新疆、甘肃次之。在20多处矿床中，10个大矿区拥有94%的储量。世界轻烧镁的生产能力约为200万吨，中国的产量约占世界总产量的50%。

原料特点

　　镁存在于菱镁矿MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光卤石KCl·MgCl2·H2O中。工业上利用电解熔融氧化镁或在电炉中用硅铁等使其还原而制得金属镁，前者叫做熔盐电解法，后者叫做硅热还原法。氯化镁可以从海水中提取，每立方英里海水含有约120亿磅镁。常用做还原剂，去置换钛、锆、铀、铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器脱硫剂脱氢和格氏试剂，也能用于制烟火、闪光粉、镁盐等。结构特性类似于铝，具有轻金属的各种用途，可作为飞机、导弹的合金材料。但是镁在汽油燃点可燃，这限制了它的应用。日常用途：体操运动员常涂镁粉来增加摩擦力。医疗用途：治疗缺镁和痉挛。体育用途：在紧张运动几小时前注射，或在紧张运动后注射以弥补镁的流失。金属镁能与大多数非金属和酸反应；在高压下能与氢直接合成氢化镁；镁能与卤化烃或卤化芳烃作用合成格利雅试剂，广泛应用于有机合成。镁具有生成配位化合物的明显倾向。镁是航空工业的重要材料，镁合金用于制造飞机及森、发动机零件等；镁还用来制造照相和光学仪器等；镁及其合金的非结构应用也很广；镁作为一种强还原剂，还用于钛、锆、铍、铀和铪的生产中。
　　长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。Magnesium来自希腊城市美格里西亚Magnesia，因为在这个城市附近出产氧化镁，被称为magnesiaalba，即白色氧化镁。不过镁的名称magnesium很容易和锰的名字manganum混淆，虽然有人提出更改，却一直沿用下来。

成因产状

　　菱镁矿的成因主要有二。其一，外生成因，产自沉积岩中：这些层状的碎屑沉积岩大多带有来自生物的有机组份－－例如（黑色）页岩、煤层等，换言之，菱镁矿是在低氧的情况下藉生物作用形成；其二，形成于中温至低温的热液矿脉内：菱镁矿常见于变质沉积岩中，是热液堆积后形成的脉石矿物；此外，伟晶岩中亦可能出现菱镁矿。其常见的共生矿物有：石英、黄铁矿（pyrite）、褐铁矿（limonite）、针铁矿（goethite）、黄铜矿（chalcopyrite）、闪锌矿（sphalerite）、冰晶石（cryolite）、方铅矿（galena）、重晶石（barite）、方解石、白云石（dolomite）、萤石（fluorite）等。由于各矿物的结晶构造相似，因此它们具许多相似的物理性质，包括：属于三方晶系、（trigonal）－－晶型多为菱面体或scalenohedron，有三组发育优良的菱面体解理，透明菱面体结晶具有双折射（doublerefraction）现象等。实际上，矿物组成中的阳离子之间，彼此可以完全地相互取代，形成一系列的固溶液（solidsolution），因此矿物之间的分辨可能变得较为困难。
　　菱镁矿产自具有有机组份的沉积岩中，例如黑色页岩、煤层中，不妨想像一下菱镁矿的形成环境：一个古代的沼泽地区，许多植物的残块，举凡木干、枝叶等散布其中，这是未来煤矿、煤炭形成的温床，由于这个环境中有水、有溶解的镁质，是个缺氧的环境，因此也适合菱镁矿的形成，这就是含煤沉积岩中常见菱镁矿的原因。
　　这些沉积岩中的菱镁矿多以层状或结核（nodule，concretion）产出，所谓的结核，是菱镁矿晶体堆积、包覆着一个核心，然后再向外层层包覆、生长而形成，这个核心大多是其他矿物，例如：黄铁矿、闪锌矿、燧石（chert）等。