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齐齐哈尔白云石是一种重要的钙镁资源，广泛用于冶金、镁、耐火材料、建材、化工、农业、环保等领域中。其中在冶金业工业，齐齐哈尔白云石矿作为冶金辅料，消耗量较大，每炼1t钢大约需要80〜100kg白云石矿;在镁工业，目前白云石是我国冶炼金属镁的主要原料，大约1t金属镁需要10t左右的白云石矿;在耐火材料工业，白云石是仅次于菱镁矿的碱性耐火原料。
白云石是仅次于菱镁矿的第二大碱性耐火原料，主要用来制备白云石质耐火材料。我国冶金行业规定耐火材料行业用白云石的化学组成如表1所示。白云石矿首先经煅烧(或者电熔)得到镁钙原料(如白云石砂/镁白云石砂、镁钙砂、镁钙铁砂)，然后制备成各种白云石系耐火材料。白云石系耐火材料除了具有耐火度高，抗渣侵蚀性、抗热震性好等优点外，CaO可以吸附钢水中的S、P以及Al2O3、SiO2等非金属夹杂物，还具有净化钢水的作用，因此广泛用于不锈钢精炼炉中;另外由于白云石砖内含有大量的游离CaO，极易与水泥窑料中的C2S反应生成C3S，生成稳定的窑皮，因此适合使用在水泥回转窑烧成带上。
白云石在耐火材料工业的应用
利用天然白云石矿直接煅烧得到的熟料，也称白云石砂(或镁白云石砂)。这种纯白云石砂抗水化性不好，在我国产量不大。在国内由天然白云石矿煅烧后的白云石砂，w(CaO)在55%左右，一般不直接用来生产砖，而是用白云石砂作为骨料，用镁砂细粉作为基质，生产镁白云石砖。使用量更大的是以白云石矿、菱镁矿等为原料经煅烧合成的合成镁钙砂(或者镁白云石砂)。经过研究和实践证实，MgO为70%〜80%(w)的合成镁钙砂效果更好，因此，目前，我国生产和使用量更大的合成镁钙砂是w(CaO)在20%左右的二步煅烧合成镁钙砂，具有良好的抗水化和抗侵蚀性能。其次是w(CaO)≥30%的二步煅烧合成镁钙砂。另外，将破碎后的白云石矿和菱镁矿，以及铁粉(如果MgO或CaO原料中Fe2O3含量足够高则不加)按一定比例(烧结后满足产品的化学矿物组成即可)细磨后成型，经高温煅烧可以得到镁钙铁砂。镁钙铁砂主要用来制备电炉炉底用镁钙铁质干式捣打料。镁钙砂合成方法有一步法、二步法、电熔法，其中二步法是我国目前常用的方法。
目前主要利用白云石砂或合成镁钙砂可以制备成白云石砖、加锆的白云石砖、镁钙砖、不烧镁钙(碳)砖以及镁质不定形耐火材料，可用于不锈钢精炼炉如AOD炉、VOD炉及其他精炼炉中和水泥窑烧成带上。
01白云石砖
白云石砖是由天然白云石煅烧而成的白云石砂制成的。白云石砖中w(CaO)≥40%、w(MgO)≥35%，还含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质。若砖中的CaO、MgO质量比小于1.39，则称为镁质白云石砖。为了提高抗热震性，开发出了ZrO2+白云石砖和ZrO2+镁白云石砖。白云石砖主要用于不锈钢精炼炉(如AOD、VOD炉等)和水泥窑烧成带中。比如在AOD炉衬上，目前德国用烧成白云石砖，欧洲其他一些用纯白云石砖，日本用镁白云石砖。另外白云石砖是欧美水泥窑烧成带应用最普遍的耐火材料，其中美国有86%的水泥窑烧成带使用该产品。但由于白云石砖在运输、贮存和停窑期间易吸潮发生水化，且抗热震性能差，一般在年运转率达到80%以上的窑上使用，我国只有少数厂家在水泥回转窑上使用进口的白云石砖。
02镁钙砖 镁钙砖包括两种：一种是以合成镁钙砂为主要原料生产的镁钙砖;另一种是以白云石砂(或镁白云石砂)和镁砂为主要原料生产的镁钙砖，也称镁白云石砖。目前，w(CaO)为20%的烧成镁钙砖/镁白云石砖是我国产量和用量更大的合成镁钙耐火制品，它主要用作不锈钢精炼炉(AOD炉、VOD炉等)的炉衬材料，替代对环境和人体危害极大的镁铬砖，而且使用效果良好。如太原钢铁公司不锈钢冶炼用AOD炉炉衬全部长期使用烧成镁钙砖，平均炉龄163炉，更高为189炉。我国烧成镁钙砖已成不锈钢行业的主要耐火材料。另外我国还生产一定量的w(CaO≥30%的烧成镁钙砖/镁白云石砖。 03不烧镁钙(碳)砖 以不同粒度的烧结白云石砂、镁砂和/或石墨为主要原料，不经烧成而能直接使用的耐火材料，具有节能、热震稳定性良好，生产工艺简便，同时具有良好的抗渣性。目前，我国生产的不烧镁钙(碳)砖，其w(CaO)在10%〜30%，属于中低钙的镁钙制品，主要用于精炼炉如LF—VD或者LF、VOD的炉底与熔池部位，GOR炉底部位，效果良好。但现在我国的不烧镁钙(碳)砖还没有被大量的推广应用，其原因一是价格较高;二是使用性能还有待提高。 04镁钙系不定形耐火材料 利用白云石还制备成各种镁钙不定形耐火材料如电炉炉底捣打料、中间包涂抹料、钢包喷补料、转炉喷补料、RH炉喷补料、自流热补料等不定形耐火材料。其中使用量更大是电炉炉底用镁钙铁质干式捣打料，其采用含铁的镁白云石质合成砂(镁钙铁砂)为原料制备的而成，使用效果良好，如上海宝钢150tUHP电炉炉底寿命达到1087次;舞阳钢铁公司90tUHP电炉炉底寿命也在1500次以上。目前我国鼓励发展电炉炼钢，UHP电炉数量的不断增加，各种干式炉底捣打料需求量也将不断增大。另外利用白云石开发出的喷补料用于转炉、电炉、钢包渣线、RH插入管等部位的修补，效果良好，目前的应用量也在逐渐扩大;利用白云石为主要还可以生产中间包涂抹料、干式料，性能优良。 目前白云石在耐火材料中主要用于合成镁钙系耐火材料，为了扩大白云石资源在耐火材料中的应用，有研究利用天然白云石矿合成含镁铝尖晶石的铝酸钙水泥。含微晶镁铝尖晶石的铝酸钙水泥(CMA)是一种新型的耐火材料用结合剂，其CaO含量降低并且含有镁铝尖晶石，与普通铝酸盐水泥相比，具有更为优异的高温体积稳定性、抗热震性和抗渣侵蚀等性能。 白云石在冶金工业的应用 白云石是冶金行业烧结、炼钢的重要辅料之一。烧结矿中MgO质量分数为1.6%〜2.4%，才利于低温粉化等冶金性能;炼钢要求炉渣中的MgO质量分数在8%〜12%，否则对砖衬造成较大的侵蚀;铁矿石烧结一般米用生白云石，炼钢用白云石一般要轻烧后使用。 01在烧结中的应用 我国炼铁使用的烧结矿主要为高碱度烧结矿，而我国铁矿石的脉石多数是酸性氧化物，如SiO2，所以普遍使用含有CaO和MgO的碱性熔剂。常采用生白云石、石灰石、生石灰等一起用作铁矿石烧结的助熔剂，根据所使用的铁矿石的类型，白云石的添加量在3%〜10%，适当添加白云石可减少烧结矿在运往高炉期间的粉末形成，以及提高烧结矿变成金属铁的还原性。 作为烧结熔剂用白云石的粒度一般控制在小于3mm，且粒度小于3mm的熔剂占总量之比应大于85%。目前钢铁企业烧结厂大多数采用石灰石+白云石+生石灰作为熔剂，目前武钢烧结厂每吨烧结矿消耗白云石单耗为55〜63kg·t-1;安阳钢铁烧结厂每吨烧结矿大约消耗60kg左右的白云石。部分烧结厂使用生石灰(由石灰石煅烧后制成)与轻烧白云石取代传统的石灰石加白云石。为了达到降本增效的更佳平衡，还有公司采用白云石与轻烧白云石混合和熔剂。 02在转炉炼钢中的应用 轻烧白云石是转炉炼钢生产过程中重要的造渣原材料之一，在转炉炼钢过程中加入轻烧白云石能够提高渣中MgO含量，减轻炉渣对炉衬的侵蚀，从而提高炉龄，缩短化渣时间，提高脱磷效果;采用溅渣护炉工艺使含有高MgO的炉渣与炉衬砖粘结，保护炉衬，能够大幅提高转炉炉龄。白云石造渣除可以增加渣中MgO，加速石灰熔化，促进初渣，减少对炉衬侵蚀渣，延长炉衬寿命。 轻烧白云石是由白云石矿在950〜1000℃下煅烧而成的，轻烧白云石在烧制过程中，大部分白云石已发生了分解反应，因而轻烧白云石内含有大量的CaO和MgO，而不需吸收炉内大量的热来进行分解反应。 轻烧白云石加入炉内后，不仅带入了大量的MgO，迅速提高了炉渣中MgO含量，同时还带入了相当数量的CaO从而代替了部分石灰，降低了石灰消耗。造渣用轻烧白云石具有一定的要求，见表1。炼钢用轻烧白云石的要求CaO含量达45%(w)左右，MgO含量达35%(w)左右;杂质少，块度合适。 我国大部分钢厂转炉造渣用轻烧白云石的大约为13〜25kg·t-1钢，而我国2016年转炉钢产量大约7.57亿t，大约年消耗轻烧白云石950万t以上。由于生产轻烧白云石需要煅烧窑，且烧制过程中消耗大量煤气、电力等能源，产生的有害废气必须经过处理才可排放，生成本高，能源利用率低，因此，国内企业开始用生白云石替代轻烧白云石，如武钢炼钢总厂二分厂使用生白替代部分轻烧，能够满足冶炼要求;马钢120t转炉在少渣冶炼的情况下，釆用生白云石代替轻烧白云石，可以使总渣料用量减少22.88kg·t-1，每吨钢节约成本12.25元·t-1。