鎂砂(dead burned magnesite)是用菱鎂礦、水鎂石或海水(鹵水)制取的氫氧化鎂，經高溫燒結的鹼性耐火原料。世界鎂砂的年產量為900萬t，其中結晶質菱鎂礦約570萬t，隱晶質菱鎂礦約90萬t，海水鎂砂約240萬t。

性質 主要化學成分為MgO，礦物成分為方鎂石等軸晶系，密度3．56～3．65g／cm³，莫氏硬度為5．5，熔點2800℃，在1750～2400℃顯著揮發。純方鎂石無色，隨著Fe₂O₃、CaO含量的增加色澤由淺變深，呈黃色、褐色、黑褐色。方鎂石晶粒尺寸隨煅燒溫度的提高和保溫時間的延長而相應地增大，其抗水化性和抗渣侵蝕性也相應增強。

鎂砂中的雜質來源於菱鎂礦中的白雲石、滑石、透閃石、石英等，使鎂砂含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等雜質成分(海水鎂砂中還有B₂O₃)。這些雜質使鎂砂的高溫強度降低，其影響程度若以Fe₂O₃為1計並與Cr₂O₃、Al₂O₃、B₂O₃相比，依次為1：3：11：70。

鎂砂中的礦物相除方鎂石之外，按CaO／SiO2比值的不同可以形成多種硅酸鹽礦物，它們對鎂砂制品的性能有不同的影響(表1)。

按照鎂砂的化學組分可預測鎂砂制品的質量和相組成，在計算其相組成時，只有當鎂砂原料的均勻性和物料煅燒溫度足以使相組成達到平衡時，這時計算得到的相組成纔會與實驗結果相符，而且物料的純度愈高則愈相符合。

菱鎂礦煅燒至。700℃分解排出CO2，至1000℃左右煅燒成輕燒鎂石(苛性氧化鎂)，俗稱苦土粉，其質地疏松、化學活性大。繼續昇高溫度至1700～1750℃以上，方鎂石晶粒逐漸長大，體積收縮，密度增大，化學活性大為降低，即煅燒成為燒結鎂砂。 

鎂砂中的方鎂石晶粒之間的結構形式有兩種：(1)硅酸鹽結合(陶瓷結合)：主晶相之間由低熔點的晶質或非晶質的硅酸鹽聯結在一起，是在液相參與下完成燒結的；(2)直接結合；高熔點晶粒相互直接接觸所形成的一種結合，屬於固態燒結，一般無液相參與燒結。直接結合的鎂質制品具有高的高溫機械強度、抗渣性及體積穩定性。

鎂砂中的鎂鐵礦(MgO?Fe₂O₃，MF)可與方鎂石形成固溶體，在1000℃時MF溶於方鎂石不到1％，在1750℃時溶解度無限增大。進入方鎂石品格中的MF破壞晶格組織並增加內能，促使方鎂石的結晶長大而提高鎂砂的燒結性能。一些國家的鎂砂性能見表2。

 制造 根據原料的燒結特性和鎂砂產品技術要求的不同，在鎂砂生產工藝上可采用一步煅燒或是二步煅燒工藝。對於難燒結的原料則用二步煅燒工藝，以生產出高純度、高密度的鎂砂，其主晶相之間可達到直接結合。

一步煅燒 工藝流程為：原料(有一定粒度要求的菱鎂礦石)→煅燒(在豎窯或回轉窯內使用焦碳或無灰燃料，煅燒溫度在1600℃以上)→成品檢選→燒結鎂砂。由於焦炭灰分中的SiO2污染，鎂砂中含SiO2量增加2％左右。 

二步煅燒 工藝流程為：原料(有一定粒度要求的菱鎂礦石或提純的精礦粉)→輕燒(於回轉窯、懸浮焙燒窯、多層爐、沸騰爐或反射爐內，使用無灰燃料經1000℃左右(煅燒))→磨細(細度愈細鎂砂的密度愈高)→煅燒(在豎窯或回轉窯內用無灰燃料煅燒、溫度在1750℃以上)→燒結鎂砂。中國鎂砂的技術要求見表3。

用途 制造各種鎂質耐火磚、不定形耐火材料。

展望 世界鎂砂向高質量的高純度、高密度發展，以提高鎂質制品的抗渣蝕性和使用經濟性。要求鎂砂特性為：(1)純度高，含MgO98％以上。(2)含R₂O₃低，以及盡可能低的含B₂O₃量，最好是無硼。(3)高的顆粒體積密度，達到3．4g／cm³以上。(4)高的CaO／SiO₂比值，大於2。(5)方鎂石晶粒尺寸大，在100～200μm以上。(6)方鎂石晶相形成直接結合。