镁钙质耐火材料以其优异的性能得到了人们的广泛关注，但镁钙材料存在最大的问题为镁钙砂的烧结和游离氧化钙的水化。同时，随着多年的开采，优质资源几近枯竭，合理利用白云石原料制备性能优异的高钙镁钙砂具有很重大的意义。本论文对镁钙砂的合成做了初步的研究，具体研究内容分为以下几个方面：以天然白云石为原料，采用化学分析、综合热分析、X-射线衍射分析研究了白云石的热分解特性，同时根据热选原理研究了原料粒度、轻烧温度对杂质分离的影响；研究表明白云石的热分解过程分两步完成，MgCO₃分解温度在780℃左右，CaCO₃的分解温度在900℃左右；通过分离可以有效的降低白云石中SiO₂、Fe₂O₃杂质的含量，对Al₂O₃的影响不大，同时通过对比，2#白云石经过轻烧后的除杂效果最好，1#白云石次之，3#白云石原矿中由于杂质含量高，除杂效果最差。以不同粒度的白云石为原料，通过改变试样的轻烧温度、烧结温度研究了活性度对镁钙砂烧结性能的影响；研究表明在1000℃温度下保温2小时的轻烧白云石活性度最大，经过高温煅烧后制备的镁钙砂性能最好；制备的镁钙砂试样在1600℃×3h条件下烧结性能达到最佳。将一步煅烧和两步煅烧工艺相结合，采用新工艺合成镁钙砂。通过改变生白云石和消化白云石的比例合成了CaO质量分数约为56%、体积密度为3.35g/cm3的高钙镁钙砂。以白云石为原料，采用两步煅烧工艺，研究了添加剂及镁含量对镁钙砂烧结性能的影响；研究表明引入V₂O₅、MgCl₂、 Ba（OH）₂可以促进镁钙砂的烧结，加入量都在0.5%时效果最好；MgCl₂易溶于水，以溶液形式加入的MgCl₂对试样烧结性能的促进作用要比以粉体形式加入的MgCl₂效果更好。菱镁矿的加入可以明显提高镁钙砂试样的烧结性能；当镁含量为60%时，试样的相对密度达到最大，显气孔率最低。