镁金属是如何生产的?

从地球核心提取纯镁

在皮江过程中用于减少镁的蒸馏器。 图片:特伦斯贝尔

镁是宇宙中第八大常见元素,在地壳中是第七常见元素。 它在工业中有广泛的用途,也是药物中的重要元素。 它通常用作与铝的合金; 添加镁可减轻铝的重量,而不会对其机械,制造和焊接特性产生不利影响。 镁也用于烟火,可以帮助舒缓胃部不适。

尽管它很容易找到,镁从来没有在自然界中找到自由。 因此,已经开发出许多不同的方法来分离镁与其他物质。

镁生产技术

根据所使用的资源的位置和类型,可以使用各种各样的生产方法来精炼金属。 这是由于两个因素。 首先,镁非常丰富,可以在许多地方进行生产。 其次,其最终用途应用对价格敏感,鼓励买家不断寻求尽可能低的成本来源。

白云石和菱镁矿提取

电化学工艺用于从白云石和菱镁矿中提取金属。 当白云石在大罐中被压碎,烘烤并与海水混合时,氢氧化镁沉降到底部。 加热,在焦炭中混合,并与氯反应,然后产生熔融氯化镁。

这可以被电解,释放浮在表面的镁。

从海盐中提取

镁也从含有约10%氯化镁的盐水中提取。 这些来源的氯化镁仍然含有大量的水,为了使氯化镁成为无水氯化镁,必须先将其干燥,然后才能电解生成金属。

盐水也可以有很高的镁含量。 从海水中提取的第一种镁金属是由陶氏化学公司在1948年在德克萨斯州弗里波特工厂生产的。弗里波特工厂一直运行到1998年,但目前唯一剩下的盐水镁生产商是死海镁有限公司(以色列); 以色列化学品有限公司与大众汽车公司的合资企业。

通过皮金过程提取

在过去的20年里,镁生产效率最低的方法之一奇怪地成为最普遍的方法。 由Lloyd Pidgeon博士开发的Pidgeon工艺既是热能减排的能源和劳动密集型。

在这个过程中,封闭式 - - 合金蒸馏器内充满煅烧白云石矿石和硅铁的混合物,加热至镁冠形成。 每个周期大约需要11个小时,需要人工填充和清空真空管,每生产1吨镁,使用约11吨原材料。

大量使用皮江工艺的原因是由于生产转移到了中国中北部的煤炭丰富的省份,这些省份的劳动力和能源成本明显低于其他镁生产地区。

根据Magnesium.com,1992年,中国仅生产7,388吨镁。 到2010年,美国地质调查局(USGS)估计这一数字为65.4万吨或超过全球产量的85%。

除中国以外的许多国家仍然生产镁,包括俄罗斯,以色列,哈萨克斯坦和加拿大。 然而,根据USGS的数据,这些国家每年的产量都不到4万吨。