合成鎂質白云石砂，又稱南開合成鎂鈣砂。鎂(mei)白云石(shi)砂是利(li)用MgO熔點高(gao)，耐熔損(sun)性(xing)好和CaO熔點高(gao)，耐結構剝(bo)落性(xing)和抗渣浸潤性(xing)好等優點，開發使用了(le)高(gao)純度(du)、高(gao)體積密度(du)、抗水化(hua)性(xing)好的鎂(mei)白云石(shi)砂。合(he)成(cheng)鎂(mei)白云石(shi)砂主要是用人工合(he)成(cheng)方法(fa)分兩步(bu)煅燒(shao)制成(cheng)的。將輕(qing)燒(shao)MgO與充分消(xiao)化(hua)的CaO按(an)MgO/CaO不同(tong)比例[一般按(an)MgO/CaO=(75±2)/(20±2)]進(jin)行(xing)配料(liao)，共同(tong)細磨、陳化(hua)、混合(he)、成(cheng)型、干燥，再經(jing)高(gao)溫煅燒(shao)即得合(he)成(cheng)鎂(mei)質白云石(shi)砂。

原料中加(jia)入(ru)的石灰(CaO)應預消(xiao)化，防(fang)止磚坯開裂，并獲得高分(fen)散(san)性(xing)的氫氧(yang)化鈣粒子。因為CaO+H2O→Ca(OH)2+857J/g，反應產生(sheng)體積(ji)膨脹近三(san)倍(bei)。輕(qing)燒氧(yang)化物加(jia)水(shui)消(xiao)化后(hou)，獲得體積(ji)穩定的氫氧(yang)化物，經熱分(fen)解后(hou)，所得的氧(yang)化物具(ju)有(you)很高的活性(xing)，這是二步鍛燒活性(xing)燒結的技(ji)術核心(xin)。

原料(liao)經(jing)輕(qing)燒-消化(hua)，起到了(le)熱化(hua)學破碎(sui)作用。輕(qing)燒后(hou)的(de)MgO及CaO晶(jing)體只有1?3μm，此種微晶(jing)體CaO和MgO遇水(shui)消化(hua)后(hou)還要進一步被細(xi)化(hua)，而物(wu)料(liao)粉碎(sui)得越(yue)細(xi)，晶(jing)體的(de)晶(jing)格(ge)缺陷(xian)越(yue)多，比表面(mian)積越(yue)大(da)，表面(mian)能(neng)也越(yue)高(gao)。因為任(ren)何系統都有向更(geng)低(di)能(neng)量狀態(tai)發(fa)展的(de)趨勢，所以有利(li)于燒結。

物料的輕燒(shao)，消化和(he)以后(hou)的細磨工序可(ke)極大(da)地提(ti)高其(qi)分散(san)(san)度(du)，增加(jia)晶體缺(que)陷，降低進行離子(zi)擴散(san)(san)過程(cheng)的溫(wen)度(du)。這(zhe)是活性燒(shao)結的關(guan)鍵。

合成鎂鈣砂化學成分中MgO含量(liang)75%左右，CaO20%?25%，MgO+CaO的含量(liang)95%以上，雜質(zhi)總量(liang)小于(yu)2%，MgO/CaO的比值，根據(ju)使用要求可(ke)以調節。

合(he)成鎂(mei)(mei)(mei)白云石(shi)(shi)(shi)砂的晶體是方(fang)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)MgO，其(qi)次是方(fang)鈣石(shi)(shi)(shi)CaO，二(er)者含(han)量(liang)占(zhan)95%以上，還有硅(gui)酸三鈣及C2F+C4AF等。主晶相方(fang)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)MgO隨著(zhu)煅燒(shao)溫度(du)的升高(gao)，晶體由(you)粒狀，圓粒狀到(dao)多角形，晶粒亦(yi)由(you)小到(dao)大，方(fang)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)晶體間直接結合(he)的程度(du)增高(gao)，在(zai)反(fan)光顯(xian)微鏡下，樣品經浸蝕處理，可(ke)明(ming)顯(xian)看到(dao)方(fang)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)(shi)呈基底分布(bu)、連(lian)成網(wang)絡、含(han)量(liang)為(wei)70%?80%。