烧结氧化镁(又称烧结镁砂)作为碱性耐火材料的基础原料,其体积密度对于镁质耐火材料的抗渣侵性能和高温强度具有重要的影响。我国烧结镁砂的原料主要来源于菱镁矿,但是由于我国菱镁矿的性质及现有生产工艺条件的限制,现有烧结镁砂的质量已经满足不了市场的需求。本研究以辽南产菱镁石为原料,通过对菱镁石进行差热分析、红外光谱分析,考察了添加剂对菱镁石分解行为的影响；研究了水化工艺及微量添加剂对烧结镁砂体积密度的影响,考察了其物相组成和微观结构。得出以下结论：(1)水化处理工艺能够提高烧结镁砂的致密性,其体积密度可达3.50g/cm3。但其生产流程较长,大规模工业化生产的成本较高。(2)添加钛酸正丁酯、氧化钇有利于提高烧结镁砂的致密性,所制备的烧结镁砂的体积密度可达到3.4g/cm3以上。然而,氧化铈、氧化镧等稀土氧化物对烧结镁砂的致密性影响不大。(3)钛酸正丁酯、氧化镧、氧化铈、氧化钇及氟化镁等添加剂对菱镁石的分解温度影响较小。而添加5%的氯化镁可将菱镁石的分解温度降低150℃左右,随着氯化镁添加量的增加,菱镁石的分解温度降低,当添加量超过10%以后,分解温度几乎不变。(4)添加氯化镁可以破坏菱镁矿的母盐“假晶”现象,其煅烧后轻烧氧化镁粉末呈絮状结构,可显著的提高烧结镁砂的体积密度,而添加氟化镁对其影响较小。