鎂金屬是如何生產的?

從地球核心提取純鎂

在皮江過程中用於減少鎂的蒸餾器。 圖片:特倫斯貝爾

鎂是宇宙中第八大常見元素,在地殼中是第七常見元素。 它在工業中有廣泛的用途,也是藥物中的重要元素。 它通常用作與鋁的合金; 添加鎂可減輕鋁的重量,而不會對其機械,製造和焊接特性產生不利影響。 鎂也用於菸火,可以幫助舒緩胃部不適。

儘管它很容易找到,鎂從來沒有在自然界中找到自由。 因此,已經開發出許多不同的方法來分離鎂與其他物質。

鎂生產技術

根據所使用的資源的位置和類型,可以使用各種各樣的生產方法來精煉金屬。 這是由於兩個因素。 首先,鎂非常豐富,可以在許多地方進行生產。 其次,其最終用途應用對價格敏感,鼓勵買家不斷尋求盡可能低的成本來源。

白雲石和菱鎂礦提取

電化學工藝用於從白雲石和菱鎂礦中提取金屬。 當白雲石在大罐中被壓碎,烘烤並與海水混合時,氫氧化鎂沉降到底部。 加熱,在焦炭中混合,並與氯反應,然後產生熔融氯化鎂。

這可以被電解,釋放浮在表面的鎂。

從海鹽中提取

鎂也從含有約10%氯化鎂的鹽水中提取。 這些來源的氯化鎂仍然含有大量的水,為了使氯化鎂成為無水氯化鎂,必須先將其乾燥,然後才能電解生成金屬。

鹽水也可以有很高的鎂含量。 從海水中提取的第一種鎂金屬是由陶氏化學公司在1948年在德克薩斯州弗里波特工廠生產的。弗里波特工廠一直運行到1998年,但目前唯一剩下的鹽水鎂生產商是死海鎂有限公司(以色列); 以色列化學品有限公司與大眾汽車公司的合資企業。

通過皮金過程提取

在過去的20年裡,鎂生產效率最低的方法之一奇怪地成為最普遍的方法。 由Lloyd Pidgeon博士開發的Pidgeon工藝既是熱能減排的能源和勞動密集型。

在這個過程中,封閉式 - - 合金蒸餾器內充滿煅燒白雲石礦石和矽鐵的混合物,加熱至鎂冠形成。 每個週期大約需要11個小時,需要人工填充和清空真空管,每生產1噸鎂,使用約11噸原材料。

大量使用皮江工藝的原因是由於生產轉移到了中國中北部的煤炭豐富的省份,這些省份的勞動力和能源成本明顯低於其他鎂生產地區。

根據Magnesium.com,1992年,中國僅生產7,388噸鎂。 到2010年,美國地質調查局(USGS)估計這一數字為65.4萬噸或超過全球產量的85%。

除中國以外的許多國家仍然生產鎂,包括俄羅斯,以色列,哈薩克斯坦和加拿大。 然而,根據USGS的數據,這些國家每年的產量都不到4萬噸。