金属镁生产工艺现状

金属镁生产工艺现状

在我们的目常生活中，金属镁占据了很重要的作用。就金属镁的生产工艺而言，其的生产方法，大致基本上有两种，包括电解法还有热还原法。

一、金属镁的用途

在我们日常生活中，金属镁是属于化学性质比较活泼的类金属纯净物。而且比金属铝的密度小。作为金属镁，它的运用主要是在镁合金的生产方面，还有一些炼钢技术也需要金属镁的参与。不仅如此，金属镁还能作为保护层对一些特定的物体进行保护，还可以有效的防止金属腐蚀。

随着科学的不断进步，金属镁的用途日益增加。现在是一个交通很发达的时代，高铁，飞机等等都成了我们出行所必要的。金属镁的用途之一就是生产镁合金，镁合金具有优良的化学性质以及物理性质，因此，对于飞机高铁等等原材料的使用也是很需要镁合金的。镁合金的一些性质往往都优越于其他的材料，因此在军事方面，医疗方面也起着很重要的作用。镁合金的发展前景是非常可观的。

二、金属镁的生产工艺

随着社会的不断进步，科学技术的不断提高，金属镁的生产工艺越来越成熟。就目前的情况看来，金属镁的生产工艺大致可以可以分为两个主要的方法，其一就是热还原法，其二就是电解法，这两种方法又可以细分为好几种不同的方法。每一种方法都有其优点以及特殊用途。

1、热还原法

热还原法的应用，主要是利用化学物质硅来实现对金属镁的提纯。在生产过程中使用到的原料有碳化硅，氧化钙还有纯净物硅，其所产生的化学反应所需要的条件就是高温和真空，高温时其的温度要达到1100-1250摄氏度。

我们所知道的热还原法制造金属镁时，按照所需要的反应设备的不同，又分为好几种不一样的方法，但他们的原理都是相同的。根据设备的不同，划分为四种不同的方法，分别为皮江发，巴尔扎诺法，玛格尼法，MTMP法，现在就这四种先进行分析。

（1）皮江法

皮江法是一种比较典型的一种生产金属镁的方法，在该方法中需要的原材料有白云石矿---萤石---硅矿---焦炭还有废铁。加拿大皮江( Pidgeon)教授为这种方法做出了突出贡献，故又称此工艺为皮江法。在生产过程中先将白云石矿在回转窑里进行煅烧生成白玉石，然后将其进行粉碎，后将萤石粉碎，将两者的混合物放入混合球中，还有将硅矿，焦炭，废铁放入电弧炉中进行反应再进行粉碎生成硅铁粉末，将其与混合器中的混合物放入制球机中，再投入还原炉并加入包含硅铁，萤石的球团，经过还原反应就会生成镁晶体，然后在再融化提纯，生成金属镁。该方法生产的时间周期差不多是10个小时左右。它的工艺流程差不多分为了3各阶段，包括预热期，低真空加热期、高真空加热期。

皮江法的工艺流程简单，建厂投资少，生产规模灵活;成品镁的纯度高;其炉体小，建造容易少，技术难度小;可直接利用资源丰富的白云石作为炼镁原料;成品镁的纯度高。皮江法的主要缺点在于热利用率低、还原罐使用寿命短，还原炉所占的成本比例较大，生产过程不连续。生产环境较差，环境污染严重等。到目前为止，皮江法仍是我国生产金属镁的主要方法。

（2）巴尔扎诺法

巴尔扎诺法是在皮江法的基础上发展而来的，其基本的工艺流程与皮江法很相似，不过有些地方是不一样的。其最主要的区别就是它在反应过程中不会对白云石以及硅铁进行压制变成团块而是直接利用电加热器对其进行加热，就这样而言是种比较节能的方法，现在这种方法被巴西的一家公司所采用。

（3）玛格尼法

玛格尼法在1960年前后发现的，在我们看来它显著的特点就是采用比较节能的一种方法，不过它的反应周期比较长，比起皮江法是十来个小时。玛格尼法反应时间差不多是皮江法的两倍，一般为16-24个小时。在反应容器内，容器内物质的形态一般那都是液态，再有就是他的反应温度也是比较高的，一般都超过皮江法的上线，都有1300-1700摄氏度。在生产过程中金属镁是以气态或者液态的形式生成与冷凝器之中。

（4）MTMP法

MTMP法是一种更加连续的一种制造金属镁的生产技术。在制造过程中，他的反应温度要求更高，要1700-1750摄氏度，最后金属镁的生成也是在冷凝器中生成。

以上四种就是金属镁的热还原法在不同的生产设备，生产条件下所能达到的一些效果。

2、电解法

从节能的要求来看，电解法或许更受我们的欢迎，因为电解法的生产工艺是比较先进简单的，而且具有能耗低的特点。电解法的核心就是用直流电来电解熔融的无水氯化镁，使之分解成为镁跟氯气。

就电解法看来，根据不同的原料又可以分为不同的方法。一般可以划分为道乌法，氧化镁氯化法，AMC法等等。接下来我们就这些中的一些进行细致的分析。

（1）道乌法

道乌法是一种比较简单的电解法，他的原料也是很容易得到的。其原料包括海水还有石灰乳，运用这两种原料来提取氢氧化镁，然后将其与盐酸进行化学反应生成溶液，再进行电解，这种方法是一种比较简单的生产方法，节能而且还节省成本。

（2）氧化镁氯化法

氧化镁氯化法的生产原料是光卤石，在经过流化床之后，将其加入焦炭还有氯气之后放入氯化炉，进行反应之后在进行电解生成氯气，金属镁，还有氯化钾，生成的氯气将其进行收集用于氯化反应，实现循环利用，节省资源，实现节能。

电解法除了这两种，还有好几种。最有特点的一种就是斯诺克法，利用的是氯化镁，在高压，电解的情况下提取金属镁。说其特别是因为它独一无二的，不用使用氯化反应来制取生产镁的原料。

结束语

在这篇文章中，我们主要是认识到到了金属镁的使用范围，以及它的最基本的生产的方法，一种就是热还原法，一种是电解法。随着我国科学的不断发展，这些方法都在朝着更加方便，更加经济的方向发展。这些方法都在不断的改善。

星河中镁科工贸有限公司

刘  斌 整理编辑