用菱鎂礦在豎窯或回轉窯中直接燒成的。由于其熔點高，使用時難于燒結，因此使用時要加入10~15%的助熔劑，一般加入鐵鱗，也有加入平爐渣的。但是有時鎂砂和助熔劑機械混合不易均勻，影響補爐質量 。

制備時需預先加入燒結促進劑。其生產工藝是將菱鎂礦、白云石(或石灰石)、鐵鱗(或鐵礦石)等按一定比例配料，經混合細粉碎、成球、干燥，然后在高溫回轉窯或豎窯中燒成鎂砂。使用時不必外加助熔劑，補爐質量較好。

冶金鎂砂是指用于燒結和修補冶金爐(平爐、轉爐、電爐)爐底和爐襯的鎂砂。

中華人民共和國國家標準GB2273-88鎂砂標準中，規定用于煉爐、補爐、搗打爐襯的冶金鎂砂分為兩類：

(1)MS-88,MS-83,MS-80普通冶金鎂砂；

(2) MTS-68S, MTS-68B合成鎂鐵砂。

各國、各煉鋼廠用于砌筑及修補爐底的冶金鎂砂，根據使用條件不同，其成分是不同的，特別是CaO和Fe₂O₃含量 。

GB/T 2273-1998將《鎂砂》和《優質鎂砂》兩個國標合并成一個標準《燒結鎂砂》。　燒結鎂砂主要由菱鎂礦、水鎂礦或從海水中提取的氫氧化鎂經高溫煅燒而成。抗水化能力強。菱鎂礦在700-950 ℃下煅燒即逸出CO2，所得的鎂砂為軟質多孔疏松物質，不能用于耐火材料；菱鎂礦經1550-1600℃煅燒即所謂燒死的鎂砂稱燒結鎂砂。用豎窯、回轉窯等高溫設備一次煅燒或二步煅燒工藝，以天然菱鎂礦為原料燒制的燒死鎂砂稱為燒結鎂砂；燒結鎂砂按其理化指標劃分為18個牌號，詳見國標GB/T 2273-1998。以菱鎂礦等為原料經電弧爐熔煉達到熔融狀態冷卻后形成的稱為電熔鎂砂；從海水中提取氧化鎂制成的稱為海水鎂砂。高純鎂砂是選用天然特級菱鎂礦石浮選提純經輕燒、細磨、壓球、超高溫油豎窯煅燒而成。是制磚、不定耐火材料優質原料。中檔鎂砂是以MgO含量為97%的輕燒氧化鎂為原料，經壓球、高溫豎窯煅燒等工藝生產而成。產品燒結程度好，結晶致密，是生產中檔鎂質耐火制品的優質原料，也可用于制造各種鎂磚、鎂鋁磚、搗打料、補爐料等。含有雜質較多的，用于鋪筑煉鋼爐底等。

燒結鎂砂的品種

除普通鎂砂、中檔鎂砂外，經常提到的還有高純鎂砂、大結晶鎂砂、鎂鈣砂(高鈣鎂砂)、鎂硅砂(高硅鎂砂)以及鎂鈣鐵砂等。這些品種并不是截然分開的，比如有些高純鎂砂本身的方鎂石結晶尺寸較大，又可算作大結晶鎂砂。

普通鎂砂的MgO含量通常為87%～95%，顆粒體積密度≤3.30g·㎝-3，SiO2含量≤2%，Fe2O3<10%。其中的方鎂石結晶20～100μm。普通鎂砂一般以菱鎂礦為原料，由于雜質含量較多，多采用一步鍛燒法工藝。

中檔鎂砂，因壓球成型又稱球砂，其MgO含量通常為94%～97%，顆粒體積密度≥3.30 g·㎝-3。其中的方鎂石結晶20～120μm。優質鎂砂通常也以菱鎂礦為原料，采用二步鍛燒法工藝。

高純鎂砂是相對于普通鎂砂而言的。它經常用特級菱鎂礦、菱鎂石精礦粉或海水Mg(OH)2經二步鍛燒工藝制成。對高純鎂砂的質量的要求是：①鎂砂中MgO≥98%，SiO2含量小于0.4%，尤以小于0.1%者為佳。由于雜質少，方鎂石晶間無硅酸鹽相，經高溫死燒而形成直接結合。②體積密度的要求一般在3.35～3.40g·㎝-3以上。體積密度是評價鎂砂質量很重要的指標，可以反映出鎂砂的燒結程度。③高純優質鎂砂CaO/SiO2比值應不小于2。CaO/SiO2比值較低時，鎂砂燒結時易產生低熔點相，形成包圍方鎂石晶粒的液膜，阻礙直接結合的形成;比值大于2時，則形成C2S和C3S等高熔點礦物。⑤形成大結晶方鎂石。鎂砂中方鎂石晶體尺寸10μm，鎂砂質量一般;60μm的比較好;對于優質產品來說應不小于100μm;150～200μm的質量最好。

國家標準GB 2273-1998對耐火材料用各等級燒結鎂砂性能指標的規定，高牌號的燒結鎂砂對CaO/SiO2比值要求不小于2，。

鎂砂(高鐵鎂砂)由高鈣菱鎂礦(CaO<6%)加入鐵精礦或鐵鱗經高溫鍛燒而成，主要用于電爐修補料。鎂鐵砂呈赤褐色、黑褐色，塊狀，密度3.58～3.61g·㎝-3，MgO在68%～78%，Fe2O3大于或等于10%，SiO2小于5%。鎂鐵砂中方鎂石67%～72%，鐵酸二鈣10%～15%。鐵酸二鈣的溶液粘度很低，能夠良好地潤濕方鎂石，在用于燒結平爐爐底時易于使爐底燒結成整體，壽命大幅度提高。