菱鎂礦（magnesite）又稱菱鎂石或菱苦土，是一種鎂的碳酸鹽礦物，其主要成分為MgCO3。其組成常有鐵、錳替代鎂，但天然菱鎂礦的含鐵量一般不高。菱鎂礦顏色呈白、淺黃、淺灰等色，含F(xiàn)e者呈黃至褐色，含Co者呈淡紅色，陶瓷狀菱鎂礦大多呈雪白色。性脆，硬度3.5-4.5，比重2.9-3.1，難溶于水，玻璃光澤，透明，不導(dǎo)電，瓷狀者呈貝殼狀斷口。
菱鎂礦為三方晶系，方解石型結(jié)構(gòu)，集合體通常呈晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊狀。菱鎂礦主要通過沉積變質(zhì)作用、熱液交代作用和海相沉積礦床形成，也可以是超基性巖風(fēng)化的產(chǎn)物，常與方解石、白云石、綠泥石、滑石共生。
世界上菱鎂礦資源分布不平衡，產(chǎn)量較大的國(guó)家有俄羅斯、中國(guó)、斯洛伐克、朝鮮等。大部分菱鎂礦都用于冶金、生產(chǎn)耐火材料，也用于制作菱鎂水泥、建筑板材、陶瓷制品，還可用作提煉金屬鎂的原料和制取鎂的化合物等。此外，菱鎂礦還可用于制成寶石珠子和雕塑藝術(shù)品。
主要特征
礦物組成
菱鎂礦（MgCO3）又稱菱鎂石或菱苦土，是一種鎂的碳酸鹽礦物，其主要成分為MgCO3。與FeCO3之間可形成完全類質(zhì)同象，常含Mn、Ca、Ni等類質(zhì)同象元素。由于類質(zhì)同象的原因，純的菱鎂礦很少，或多或少有菱鐵礦存在（見下表），但含F(xiàn)e量一般不高(<8%)。當(dāng)有Fe，Ca，Mn，Si等元素混入時(shí)，則形成鈣菱鎂礦、鐵菱鎂礦、錳菱鎂礦、硅菱鎂礦。。另外由于地質(zhì)成因、礦床圍巖不同等原因，致使菱鎂礦石礦物組成不一，菱鎂礦石化學(xué)成分有異。
物理特性
菱鎂礦顏色呈白、淺黃、淺灰等色，含F(xiàn)e者呈黃至褐色，含Co者呈淡紅色，陶瓷狀菱鎂礦大多呈雪白色。呈玻璃光澤，透明。性脆，瓷狀者呈貝殼狀斷口。硬度4~4.5。比重2.9-3.1，比重隨含F(xiàn)e量的增加而增大，含鐵者折射率均增大。熔點(diǎn)625K（350℃），難溶于水。解理平行完全。不導(dǎo)電。
結(jié)構(gòu)特征
菱鎂礦晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物，方解石型結(jié)構(gòu)，晶體呈菱面體、六方柱、平行雙面、復(fù)三方偏三角面體。晶體少見，集合體通常呈晶粒狀或隱晶質(zhì)致密塊狀（外觀似未上釉的瓷，故又稱為瓷狀菱鎂礦），呈現(xiàn)出晶體的是粒狀，不顯出晶體的則是塊狀；在風(fēng)化帶常呈隱晶質(zhì)瓷狀。
形成原因
菱鎂礦多為富鎂的巖漿巖和變質(zhì)巖的蝕變產(chǎn)物，通常是橄欖巖、蛇紋巖、綠泥石、滑石片巖的蝕變產(chǎn)物。在鎂質(zhì)變質(zhì)巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和一些沉積巖中也有菱鎂礦產(chǎn)出。菱鎂礦礦石中脈石主要是滑石、石英、蛇紋石（含Si類），白云石（CaCO3·MgCO3）、方解石（含Ca類），褐鐵礦、磁鐵礦（含F(xiàn)e類），主要是通過沉積變質(zhì)作用和熱液交代作用形成。常與方解石、白云石、綠泥石、滑石共生。此外，菱鎂礦也可以是超基性巖風(fēng)化的產(chǎn)物，它常在風(fēng)化殼底層成細(xì)脈或膠態(tài)充填于裂隙中，與蛋白石共生。
由于成礦條件不同，菱鎂礦有兩種類型：晶質(zhì)菱鎂礦（顯晶質(zhì)）和非晶質(zhì)菱鎂礦（隱晶質(zhì)）。晶質(zhì)菱鎂礦賦存于鎂質(zhì)碳酸鹽巖層中，多分布在古老結(jié)晶片巖系出露地區(qū)，與富鎂巖石如白云巖、蛇紋巖等伴生。由于沉積時(shí)含鎂很高，后來(lái)受酸性或基性巖漿侵入活動(dòng)，富鎂熱液沿白云巖或石灰?guī)r裂隙或?qū)娱g交代充填成礦。非晶質(zhì)菱鎂礦多賦存于超基性巖的風(fēng)化殼中下部，由橄欖巖、蛇紋巖等含鎂較高的巖石經(jīng)過風(fēng)化和地表水淋濾沉積而形成。
分布區(qū)域
世界上菱鎂礦資源分布不平衡，產(chǎn)量較大的國(guó)家有俄羅斯、中原地區(qū)、斯洛伐克、朝鮮、奧地利，約占世界總產(chǎn)量的 85%~90%。但寶石級(jí)的菱鎂礦主要產(chǎn)在巴西。截至2012年，全世界已探明的菱鎂礦儲(chǔ)量為1.26×1010t，主要分布于以下國(guó)家和地區(qū)，見下表：
中原地區(qū)是世界上菱鎂礦資源最豐富的國(guó)家，居世界第一位。中國(guó)菱鎂礦以晶質(zhì)菱鎂礦為主，資源豐富、品位高、儲(chǔ)量大，主要集中在營(yíng)口市大石橋市至海城市一帶，儲(chǔ)量占全國(guó)的80%，僅已探明開采的青懷山、樺子峪、金家鋪?zhàn)?、下房身采區(qū)即達(dá)幾十億噸。另外，在遼寧省省巖、鳳城市、寬甸滿族自治縣、莊河市，萊州市，甘肅省省肅北，四川省甘洛、漢原及西藏自治區(qū)等地也有結(jié)晶菱鎂礦。在中國(guó)的陜西省、甘肅、內(nèi)蒙古自治區(qū)一帶的超基性巖體中，發(fā)現(xiàn)了非晶質(zhì)菱鎂礦，但規(guī)模一般較小，礦體形態(tài)不規(guī)則。中國(guó)菱鎂礦儲(chǔ)量分布見下表：
應(yīng)用領(lǐng)域
材料領(lǐng)域
耐火材料
大部分菱鎂礦都消耗于這一領(lǐng)域。應(yīng)用硬燒菱鎂礦生產(chǎn)耐火度達(dá)2000℃以上的冶金鎂砂、冶金粉、鎂磚、鎂鉻磚、鎂鋁磚及硅鎂磚等耐火材料，用于煉鋼平爐、電爐、轉(zhuǎn)爐、有色企屬的冶煉爐及其工業(yè)高溫窯爐作爐襯用。
建筑材料
在水泥生產(chǎn)中可用輕燒菱鎂礦制作菱鎂水泥。菱鎂水泥是以苛性苦土粉（輕燒菱鎂礦）和鹵水（MgCl2的水溶液）為主要原料的一種氣硬性膠凝材料，這種水泥具有良好的粘結(jié)性和可塑性，且凝固時(shí)間短，與有機(jī)化合物的結(jié)合力大，有絕緣、隔音、耐磨、美觀等優(yōu)點(diǎn)。輕燒菱鎂礦也是制造輕質(zhì)建筑板材的重要原料。例如輕燒菱鎂礦與木屑、鋸末輕質(zhì)材料壓制成的墻面、地板、頂板和裝飾用建筑材料。某些建筑物、鍋爐、汽缸及蒸汽管道上用的絕熱隔音材料也可用輕燒菱鎂礦和石棉制成。此外，菱鎂礦也可作玻璃生產(chǎn)的配料。
陶瓷材料
在陶瓷生產(chǎn)中，由于菱鎂礦分解溫度低于方解石，當(dāng)坯料中加入菱鎂礦時(shí)，可使燒成中形成的玻璃液粘度增大，玻璃化溫度很寬，有利控制生產(chǎn)工藝，提高陶瓷質(zhì)量。同時(shí)，利用輕燒菱鎂礦熱膨脹系數(shù)低的特點(diǎn)，生產(chǎn)耐火度高、可承受強(qiáng)的機(jī)械振動(dòng)和沖擊的陶瓷制品。
工業(yè)領(lǐng)域
菱鎂礦是提煉金屬鎂的主要原料。菱鎂礦除提煉鎂外，還可用作制取鎂的化合物，菱鎂礦在750~1100℃溫度下煅燒獲得輕燒鎂粉。輕燒菱鎂礦經(jīng)化學(xué)處理，可制成多種鎂的化合物。這些鎂化合物可用作藥劑、橡膠硫化過程中的沉淀加速劑和填料、紙張的硫化處理劑。在化學(xué)工業(yè)中，菱鎂礦還可用于媒染料、干燥劑、溶解劑、去色劑、中和劑、吸附劑等的生產(chǎn)；也用于人造纖維、肥料、塑料、化妝品的生產(chǎn)。
寶石
最大的一顆菱鎂礦重達(dá)134.5ct，在巴西為私人藏品。染色的菱鎂礦通常制成珠子，也有加工成形狀不規(guī)則的或“幽靈螳螂”的扁平拋光薄片，不具綠松石的結(jié)構(gòu)，并且染色劑可沿裂隙富集，透過查爾斯濾色鏡可呈現(xiàn)淡褐色。
藝術(shù)品
菱鎂礦作為雕塑材料歷史由來(lái)已久，出土于公元前16世紀(jì)的古敘利亞城邦阿拉拉赫的統(tǒng)治者伊德里米（Idrimi）的石雕像，采用菱鎂礦作為雕塑材料。1943年，日裔美國(guó)藝術(shù)家野口勇在《光雕（月）》作品中使用菱鎂礦創(chuàng)作雕塑，當(dāng)光雕作品亮起時(shí)，立體的形狀讓人聯(lián)想到一些已滅絕的熒光海洋生物。
礦物開采
選礦方式
依據(jù)礦石中脈雜石的性質(zhì)，可以分別采用手選、熱選、浮選、磁選等方法，中國(guó)主要采用的是熱選法、浮選法和手選法。根據(jù)中國(guó)菱鎂礦的礦物構(gòu)成特性，浮選除硅、鋁效果明顯，而除鐵、鈣效果有限。用浮選方法處理三級(jí)和級(jí)外礦時(shí)，不僅能得到高級(jí)菱鎂礦精礦，而且級(jí)外礦的尾礦精選后還可以得到滑石精礦粉，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。
熱選法
菱鎂礦熱選提純原理是利用菱鎂礦經(jīng)過熱處理后，主礦物的強(qiáng)度與易磨性不同的特點(diǎn)，在細(xì)磨中按照粒度分級(jí)實(shí)現(xiàn)提純目的的。利用菱鎂礦和雜質(zhì)礦石受熱的強(qiáng)度變化，將礦石輕燒（小于1100℃），菱鎂礦強(qiáng)度降低，變成易細(xì)的疏松狀物料，而滑石等礦石的強(qiáng)度明顯提高，不易磨細(xì)，形成粗粒，通過邊細(xì)磨邊風(fēng)選的方法，可以將礦石中的高硅顆粒分離出去。
浮選法
菱鎂礦的浮選原理是利用礦物潤(rùn)濕性的差異。滑石不易被水潤(rùn)濕，屬于疏水性礦物，極易浮起，而菱鎂礦白云石表面離子鍵能強(qiáng)，易潤(rùn)濕，不易浮起?？梢岳?a href="/hebeideji/7415225209484629464.html">表面活性劑對(duì)礦物顆粒表面進(jìn)行改性來(lái)改變其潤(rùn)濕性，實(shí)現(xiàn)分選的目的。
煅燒
菱鎂礦在不同溫度下煅燒可以生成物理化學(xué)性質(zhì)有明顯差異的菱鎂礦熟料，視水分和雜質(zhì)含量的不同。菱鎂礦在400~750℃開始分解，經(jīng)750~1000℃的低溫煅燒，鎂礦中的CO2析出不完全，所得產(chǎn)品稱為輕燒菱鎂礦（輕燒鎂石、輕燒鎂、苛性苦土粉等）。輕燒鎂具有很高的活性，是生產(chǎn)高體密鎂砂的理想原料。菱鎂礦經(jīng)1400~1700℃的高溫煅燒，則完全分解，生成方鎂石（MgO），所得產(chǎn)品稱為硬燒菱鎂礦（死燒菱鎂礦、僵燒鎂、燒結(jié)鎂石等）。菱鎂礦在煅燒過程中，SiO2，F(xiàn)e2O3、Al2O3、CaO等雜質(zhì)能與MgO生成各種結(jié)晶質(zhì)和玻璃質(zhì)的礦物，如橄欖石、尖晶石、鎂硅鈣石、鈣硅酸鹽、鋁酸鹽等。另外，氧化鈣在煅燒時(shí)呈游離狀態(tài)，易吸收水分變成氫氧化鈣，因此對(duì)作為耐火材料的菱鎂礦在煅燒前所含的雜質(zhì)有嚴(yán)格要求。雜質(zhì)的含量對(duì)其制品的耐火度、燒結(jié)性能、荷重軟化溫度、耐壓強(qiáng)度等有嚴(yán)重影響。
歷史
1800年首先發(fā)現(xiàn)了鎂的碳酸根，1808年被命名為菱鎂礦，1867年前后才第一次作為堿性的耐火材料來(lái)使用。菱鎂礦廣泛用于耐火材料、膠凝材料、提取金屬鎂及化學(xué)工業(yè)等都是二十世紀(jì)初期的事情。中原地區(qū)第一批菱鎂礦發(fā)現(xiàn)于1909年。當(dāng)時(shí)日本人發(fā)現(xiàn)在遼寧省營(yíng)口市的大石橋市和海城市一帶富含礦產(chǎn)資源，尤其是菱鎂礦儲(chǔ)量豐富，在官馬山、圣水寺、牛心山（金牛山）等地，都有十分可觀的礦石儲(chǔ)量，便開始對(duì)菱鎂礦石進(jìn)行資源掠奪。
分類
按晶形狀態(tài)分類
晶質(zhì)菱鎂礦
晶質(zhì)菱鎂規(guī)模較大，常應(yīng)用于工業(yè)。晶質(zhì)菱鎂礦呈塊狀、條帶狀和菊花狀構(gòu)造。
非晶質(zhì)菱鎂礦
非晶質(zhì)菱鎂規(guī)模較小，呈酸狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。
按巖石成因分類
區(qū)域變質(zhì)型菱鎂礦
區(qū)域變質(zhì)型菱鎂礦礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀，多層群集于白云巖中，常與滑石伴生或共生。其礦石為塊狀構(gòu)造、粒狀結(jié)構(gòu)，由晶質(zhì)菱鎂礦組成，MgO含量為35%~47%。區(qū)域變質(zhì)型菱鎂礦屬綠片巖相-角閃巖相片巖變粒巖鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造區(qū)域變質(zhì)型菱鎂礦礦床，是由區(qū)域變質(zhì)作用而成礦。成礦地質(zhì)背景為海盆中鎂質(zhì)富集經(jīng)沉積變質(zhì)而成礦。
熱液蝕變型菱鎂礦
熱液蝕變型菱鎂礦礦體呈透鏡狀、囊狀、脈狀，產(chǎn)于蛇紋巖化純橄巖或輝石巖中，與纖維狀水鎂石、滑石伴生或共生。其礦石由塊狀、非晶質(zhì)菱鎂礦組成，質(zhì)量不高，含蛋白石、透閃石、綠泥石、滑石。熱液蝕變型菱鎂礦屬超基性巖建造熱液蝕變型菱鎂礦礦床，是熱液蝕變作用而成礦。成礦背景為蛇紋巖化作用使純橄巖或輝石巖蝕變成礦。
風(fēng)化型菱鎂礦
風(fēng)化型菱鎂礦礦體產(chǎn)于面狀風(fēng)化殼中，風(fēng)化殼厚為30-60m。其礦石呈網(wǎng)狀、塊狀構(gòu)造，由非晶質(zhì)菱鎂礦組成，MgO含量為40%左右，含蛋白石、玉燧、蛇紋石。風(fēng)化型菱鎂礦屬超基性巖建造風(fēng)化型菱鎂礦礦床，是由風(fēng)化作用而成礦。成礦背景為蛇紋巖化純橄巖風(fēng)化成礦。
按菱鎂礦的共生礦物分類
按菱鎂礦共生礦分六類：白云石菱鎂礦、滑石菱鎂礦、蛋白石石英菱鎂礦、綠泥石菱鎂礦、滑石-白云石-菱鎂礦、滑石-蛋白石-菱鎂礦等。
品質(zhì)鑒定
菱鎂礦以高折射率、無(wú)聚片雙晶、突起更高等特征區(qū)別于方解石和白云石礦物。此外，菱鎂礦加冷鹽酸不起泡或作用極慢，加熱鹽酸則劇烈起泡。
參考資料 >
Magnesite.mindat.org.2024-04-22
非金屬礦小百科——菱鎂礦.微信公眾平臺(tái).2024-04-23
野口勇和考爾德 佳士得紐約呈獻(xiàn)格利德曼伉儷珍藏.鳳凰藝術(shù).2024-04-23
從大石橋掠走一千多萬(wàn)噸菱鎂礦石.人民網(wǎng).2024-04-22