Магний - восьмой по распространенности элемент во Вселенной и земной коре. Он имеет широкий спектр применения в промышленности, а также является важным элементом в медицине. Часто используется в виде сплава с алюминием; Добавление магния облегчает вес алюминия без отрицательного влияния на его механические, производственные и сварочные характеристики. Магний также используется в пиротехнике и помогает успокоить желудок.
Несмотря на то, что магний легко найти, он никогда не встречается в природе в свободном виде. В результате было разработано множество различных методов отделения магния от других веществ.
Методы производства магния
В зависимости от местоположения и типа используемого ресурса, можно использовать самые разные методы производства для уточнения магний металл. Это связано с двумя факторами. Во-первых, магния очень много, что позволяет производить его во многих местах. Во-вторых, его приложения для конечного использования чувствительны к цене, что побуждает покупателей постоянно искать источники наименьших затрат.
Добыча из доломитовых и магнезитовых руд
Электрохимические процессы используются для извлечения металла из доломитовой и магнезитовой руды. Когда доломит измельчают, обжигают и смешивают с морской водой в больших резервуарах, гидроксид магния оседает на дно. При нагревании, смешивании с коксом и реакции с хлором образуется расплавленный хлорид магния. Его можно подвергнуть электролизу с выделением магния, который всплывает на поверхность.
Извлечение из морской соли
Магний также извлекается из солевых рассолов, которые содержат около 10 процентов хлорида магния. Хлорид магния в этих источниках все еще содержит значительное количество воды и должен быть высушен, чтобы сделать хлорид магния безводным, прежде чем его можно будет подвергнуть электролизу для получения металла.
Морская вода также может иметь высокое содержание магния. Первый металлический магний, извлеченный из морской воды, был произведен компанией Dow Chemicals на их заводе во Фрипорте, штат Техас, в 1948 году. Завод во Фрипорте работал до 1998 года, но в настоящее время единственным оставшимся производителем морского магния является ООО «Магний Мертвого моря». (Израиль) - совместное предприятие Israel Chemicals Ltd. и Volkswagen AG.
Добыча с помощью процесса Пиджена
Как ни странно, за последние 20 лет один из наименее эффективных методов производства магния стал наиболее распространенным. Процесс Pidgeon, разработанный доктором Ллойдом Пиджоном, представляет собой энергоемкую и трудоемкую форму термического восстановления.
В этом процессе реторты закрытого типа из сплава никель-хром-сталь заполняются смесью кальцинированной доломитовой руды и ферросилиция, которые нагреваются до образования магниевых коронок. Каждый цикл занимает около 11 часов, требует ручного заполнения и опорожнения вакуумных трубок и использует около 11 тонн сырья на каждую тонну произведенного магния.
Причина широкого использования процесса Пиджена связана с перемещением производства в богатые углем провинции. в северо-центральном Китае, где затраты на рабочую силу и энергию значительно ниже, чем в других производящих магний регионы. По данным Magnesium.com, в 1992 году Китай произвел всего 7 388 тонн магния. К 2010 году это количество оценивалось в 800 000 тонн или более 85% мирового производства.
Многие страны, помимо Китая, все еще производят магний, в том числе Россия, Израиль, Казахстан и Канада. Однако годовое производство в каждой из этих стран составляет менее 40 000 тонн.