Магний металлы қалай өндіріледі?

Жердің ядросынан таза магнийді алу

Pidgeon Process кезінде магнийдің төмендеуі үшін пайдаланылады. Сурет: Теренс Белл

Магний - ғаламдағы сегізінші ең көп тараған элемент және жер қыртысының ең көп тараған жетіншісі. Өнеркәсіпте қолданудың кең спектрі бар және дәрілік заттардың маңызды элементі болып табылады. Ол жиі алюминий қорытпасы ретінде қолданылады; магний қосылуы алюминийдің салмағын механикалық, дайындау және дәнекерлеу сипаттамаларына кері әсерін тигізбейді. Магний ақ пиротехникада қолданылады және асқазандарды тыныштандыруға көмектеседі.

Қарап табу оңай болғанымен, магний ешқашан табиғатта еркін болмайды. Нәтижесінде магнийді басқа заттардан бөліп алу үшін көптеген әдістер жасалды.

Магний өндірісінің технологиясы

Қолданылатын ресурстың орналасуына және түріне байланысты магний металлын тазарту үшін өндіріс әдістерінің кең ауқымы қолданылуы мүмкін. Бұл екі факторға байланысты. Біріншіден, магний өте көп, көптеген жерлерде өндіруді жүзеге асырады. Екіншіден, соңғы қолданылатын қосымшалар бағаға сезімтал болып табылады, бұл алушыларға үнемі ең төменгі шығындар көзін іздеуге шақырады.

Доломиттен және магнезитті кеннен алынған

Электрохимиялық үдерістер металлды доломит пен магнезит кенінен шығару үшін қолданылады. Доломит қайнатылған кезде, қуырылған және ірі резервуарлардағы теңіз суымен араласқан кезде, магний гидроксиді түбіне қарай орналасады. Жылыту, коксте араластыру және хлормен әрекеттесу, содан кейін балқытылған магний хлоридін шығарады.

Бұл электролизденуі мүмкін, магний босатылады, ол бетіне өзгермелі.

Теңіз тұзынан алу

Магний-ақ тұзды ерітінділерден алынып, құрамында шамамен 10% магний хлориді бар. Осы көздердегі магний хлориді әлі күнге дейін айтарлықтай мөлшерде суды қамтиды және магний хлориді сусыз алу үшін металлды алу үшін электролизденуге дейін оны құрғатып алу керек.

Тұзды судың құрамында магний мөлшері жоғары болуы мүмкін. Теңіз суынан алынған алғашқы магний металлы 1948 жылы Фрипортта, Техас штатында Dow Chemicals компаниясымен өндірілді. Фрипортта 1998 жылға дейін жұмыс істеді, бірақ қазіргі уақытта тұзды су магнийінің жалғыз өндірушісі Dead Sea Magnesium Ltd. (Израиль) болып табылады. ); Israel Chemicals Ltd. және Volkswagen AG арасындағы бірлескен кәсіпорын.

Пионон үдерісі арқылы алу

Соңғы 20 жылда магний өндірісінің ең тиімді әдістерінің бірі таңқаларлық болып, ең көп тараған болатын. Доктор Ллойд Пиджон әзірлеген Pidgeon Process - жылуды азайтудың күшті және еңбекке қабілетті нысаны.

Бұл үдерісте тұйықталған, никель- хромдық болат қорытпалары сынамадағы доломит рудалары мен ферросиликон қоспасымен толтырылады, олар магний крондары пайда болғанға дейін қызады. Әр цикл шамамен 11 сағатты алады, вакуумдық түтіктерді қолмен толтыру және босатуды талап етеді және өндірілген магнийдің әрбір тоннасына шамамен 11 тонна шикізатты пайдаланады.

Pidgeon Process-ды кеңінен пайдаланудың себебі өндірістің солтүстік-орталық Қытайдағы көмірге бай провинцияларына көшуіне байланысты, онда еңбек пен энергия шығыны басқа магний өндіруші аймақтарға қарағанда айтарлықтай төмен.

Magnesium.com-ке сай, 1992 жылы Қытайда тек 7 388 тонна магний өндірілді. 2010 жылға қарай бұл көрсеткіш Құрама Штаттардың Геологиялық қызметі (USGS) бойынша 654 мың тоннаға немесе әлемдік өндірістің 85% -нан астамына бағаланған.

Қытайдан басқа, көптеген елдер әлі де магний шығарады, оның ішінде Ресей, Израиль, Қазақстан және Канада. Алайда, USGS деректері бойынша, осы елдердің әрқайсысында жылдық өндіру 40 мың тоннадан аз.