制備時(shí)需預(yù)先加入燒結(jié)促進(jìn)劑。其生產(chǎn)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(jīng)混合細(xì)粉碎、成球、干燥，然后在高溫回轉(zhuǎn)窯或豎窯中燒成鎂砂。使用時(shí)不必外加助熔劑，補(bǔ)爐質(zhì)量較好。

用菱鎂礦在豎窯或回轉(zhuǎn)窯中直接燒成的。由于其熔點(diǎn)高，使用時(shí)難于燒結(jié)，因此使用時(shí)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(shí)鎂砂和助熔劑機(jī)械混合不易均勻，影響補(bǔ)爐質(zhì)量 。

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2273-88鎂砂標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定用于煉爐、補(bǔ)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。

冶金鎂砂是指用于燒結(jié)和修補(bǔ)冶金爐(平爐、轉(zhuǎn)爐、電爐)爐底和爐襯的鎂砂。

各國(guó)、各煉鋼廠用于砌筑及修補(bǔ)爐底的冶金鎂砂，根據(jù)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(yōu)質(zhì)鎂砂》兩個(gè)國(guó)標(biāo)合并成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)《燒結(jié)鎂砂》?！Y(jié)鎂砂主要由菱鎂礦、水鎂礦或從海水中提取的氫氧化鎂經(jīng)高溫煅燒而成?？顾芰?qiáng)。菱鎂礦在700-950 ℃下煅燒即逸出CO2，所得的鎂砂為軟質(zhì)多孔疏松物質(zhì)，不能用于耐火材料；菱鎂礦經(jīng)1550-1600℃煅燒即所謂燒死的鎂砂稱燒結(jié)鎂砂。用豎窯、回轉(zhuǎn)窯等高溫設(shè)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(jié)鎂砂；燒結(jié)鎂砂按其理化指標(biāo)劃分為18個(gè)牌號(hào)，詳見國(guó)標(biāo)GB/T 2273-1998。以菱鎂礦等為原料經(jīng)電弧爐熔煉達(dá)到熔融狀態(tài)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(jí)菱鎂礦石浮選提純經(jīng)輕燒、細(xì)磨、壓球、超高溫油豎窯煅燒而成。是制磚、不定耐火材料優(yōu)質(zhì)原料。中檔鎂砂是以MgO含量為97%的輕燒氧化鎂為原料，經(jīng)壓球、高溫豎窯煅燒等工藝生產(chǎn)而成。產(chǎn)品燒結(jié)程度好，結(jié)晶致密，是生產(chǎn)中檔鎂質(zhì)耐火制品的優(yōu)質(zhì)原料，也可用于制造各種鎂磚、鎂鋁磚、搗打料、補(bǔ)爐料等。含有雜質(zhì)較多的，用于鋪筑煉鋼爐底等。

燒結(jié)鎂砂的品種

除普通鎂砂、中檔鎂砂外，經(jīng)常提到的還有高純鎂砂、大結(jié)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(jié)晶尺寸較大，又可算作大結(jié)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%，F(xiàn)e2O3<10%。其中的方鎂石結(jié)晶20～100μm。普通鎂砂一般以菱鎂礦為原料，由于雜質(zhì)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(jié)晶20～120μm。優(yōu)質(zhì)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(duì)于普通鎂砂而言的。它經(jīng)常用特級(jí)菱鎂礦、菱鎂石精礦粉或海水Mg(OH)2經(jīng)二步鍛燒工藝制成。對(duì)高純鎂砂的質(zhì)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(zhì)少，方鎂石晶間無硅酸鹽相，經(jīng)高溫死燒而形成直接結(jié)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(píng)價(jià)鎂砂質(zhì)量很重要的指標(biāo)，可以反映出鎂砂的燒結(jié)程度。③高純優(yōu)質(zhì)鎂砂CaO/SiO2比值應(yīng)不小于2。CaO/SiO2比值較低時(shí)，鎂砂燒結(jié)時(shí)易產(chǎn)生低熔點(diǎn)相，形成包圍方鎂石晶粒的液膜，阻礙直接結(jié)合的形成;比值大于2時(shí)，則形成C2S和C3S等高熔點(diǎn)礦物。⑤形成大結(jié)晶方鎂石。鎂砂中方鎂石晶體尺寸10μm，鎂砂質(zhì)量一般;60μm的比較好;對(duì)于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品來說應(yīng)不小于100μm;150～200μm的質(zhì)量最好。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2273-1998對(duì)耐火材料用各等級(jí)燒結(jié)鎂砂性能指標(biāo)的規(guī)定，高牌號(hào)的燒結(jié)鎂砂對(duì)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(jīng)高溫鍛燒而成，主要用于電爐修補(bǔ)料。鎂鐵砂呈赤褐色、黑褐色，塊狀，密度3.58～3.61g·㎝-3，MgO在68%～78%，F(xiàn)e2O3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(rùn)濕方鎂石，在用于燒結(jié)平爐爐底時(shí)易于使?fàn)t底燒結(jié)成整體，壽命大幅度提高。