合成鎂質白云石砂，又稱張家界合成鎂鈣砂。鎂(mei)白(bai)云石(shi)砂(sha)是利用MgO熔點(dian)高(gao)，耐熔損性(xing)好和(he)CaO熔點(dian)高(gao)，耐結(jie)構(gou)剝落性(xing)和(he)抗(kang)渣浸潤(run)性(xing)好等優點(dian)，開發使用了高(gao)純度、高(gao)體積密度、抗(kang)水(shui)化(hua)性(xing)好的(de)鎂(mei)白(bai)云石(shi)砂(sha)。合(he)成(cheng)(cheng)鎂(mei)白(bai)云石(shi)砂(sha)主(zhu)要是用人工合(he)成(cheng)(cheng)方法分兩步煅燒(shao)制成(cheng)(cheng)的(de)。將輕燒(shao)MgO與充分消化(hua)的(de)CaO按(an)MgO/CaO不(bu)同比例[一般按(an)MgO/CaO=(75±2)/(20±2)]進行配料，共(gong)同細(xi)磨(mo)、陳化(hua)、混合(he)、成(cheng)(cheng)型、干燥，再經(jing)高(gao)溫煅燒(shao)即得合(he)成(cheng)(cheng)鎂(mei)質白(bai)云石(shi)砂(sha)。

原料中加入的(de)(de)石(shi)灰(CaO)應(ying)預消化(hua)(hua)(hua)(hua)，防(fang)止磚坯開裂，并獲得高分(fen)散(san)性(xing)的(de)(de)氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)鈣粒子。因為CaO+H2O→Ca(OH)2+857J/g，反應(ying)產生體積膨脹近三倍。輕燒氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物加水消化(hua)(hua)(hua)(hua)后，獲得體積穩定(ding)的(de)(de)氫氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物，經熱分(fen)解后，所得的(de)(de)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物具有(you)很高的(de)(de)活性(xing)，這是(shi)二步鍛燒活性(xing)燒結的(de)(de)技術(shu)核心。

原(yuan)料(liao)經輕燒-消化(hua)，起(qi)到了熱化(hua)學(xue)破碎作用。輕燒后(hou)的(de)MgO及CaO晶體只有1?3μm，此種微(wei)晶體CaO和(he)MgO遇水消化(hua)后(hou)還要進一步被細化(hua)，而物料(liao)粉碎得越細，晶體的(de)晶格缺陷(xian)越多，比(bi)表(biao)面(mian)積越大，表(biao)面(mian)能(neng)也越高。因為任何系(xi)統都有向(xiang)更低(di)能(neng)量狀態發(fa)展的(de)趨勢，所以有利于燒結。

物料的(de)(de)輕燒(shao)，消化和以后的(de)(de)細磨工序(xu)可極大(da)地提高其分散(san)度(du)，增(zeng)加(jia)晶(jing)體缺(que)陷，降低(di)進(jin)行離子擴散(san)過(guo)程(cheng)的(de)(de)溫度(du)。這是活(huo)性燒(shao)結(jie)的(de)(de)關鍵。

合成鎂鈣砂化學成分(fen)中MgO含量75%左右，CaO20%?25%，MgO+CaO的(de)含量95%以上，雜質總量小于2%，MgO/CaO的(de)比值，根據使用要求可以調節。

合成鎂(mei)白云石(shi)(shi)(shi)(shi)砂的(de)晶(jing)(jing)體是方(fang)(fang)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)(shi)MgO，其次是方(fang)(fang)鈣(gai)石(shi)(shi)(shi)(shi)CaO，二者含量占95%以上，還(huan)有(you)硅酸(suan)三鈣(gai)及(ji)C2F+C4AF等。主晶(jing)(jing)相方(fang)(fang)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)(shi)MgO隨著煅燒(shao)溫度的(de)升高(gao)，晶(jing)(jing)體由粒狀，圓粒狀到(dao)多角(jiao)形，晶(jing)(jing)粒亦由小到(dao)大，方(fang)(fang)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)(shi)晶(jing)(jing)體間(jian)直接結合的(de)程度增高(gao)，在反光顯微鏡(jing)下(xia)，樣品經浸蝕處理，可明(ming)顯看到(dao)方(fang)(fang)鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)(shi)呈基底分布、連成網絡(luo)、含量為70%?80%。