Hoe is magnesiummetaal geproduceerd?

Magnesium is het achtste meest voorkomende element in het universum en de zevende meest voorkomende in de aardkorst. Het heeft een breed scala aan toepassingen in de industrie en is ook een belangrijk element in medicijnen. Het wordt vaak gebruikt als een legering met aluminium; de toevoeging van magnesium verligt het gewicht van aluminium zonder de mechanische, fabricage- en laseigenschappen ervan te negatief beïnvloeden. Magnesium wordt ook gebruikt in pyrotechniek en kan helpen om maagwonden te verzachten.

Ondanks het feit dat het makkelijk te vinden is, wordt magnesium nooit vrij van nature gevonden. Als gevolg hiervan zijn veel verschillende methoden ontwikkeld om magnesium uit andere stoffen te scheiden.

Magnesium Productietechnieken

Afhankelijk van de locatie en het type hulpmiddel dat wordt gebruikt, kan een grote verscheidenheid aan productiemethoden worden gebruikt om magnesiummetaal te verfijnen. Dit komt door twee factoren. Ten eerste is magnesium zeer overvloedig, waardoor productie op vele locaties mogelijk is. Ten tweede, zijn eindgebruik toepassingen zijn prijsgevoelig, waardoor kopers worden gestimuleerd om de laagste kostenbron zo lang mogelijk te zoeken.

Extractie van Dolomiet en Magnesiet Ore

Met elektrochemische processen worden het metaal van dolomiet en magnesieterts geëxtraheerd. Wanneer dolomiet wordt gebroken, geroosterd en gemengd met zeewater in grote tanks, ligt het magnesiumhydroxide op de bodem. Verwarming, mengen in cokes, en reageren met chloor, produceert vervolgens gesmolten magnesiumchloride.

Dit kan worden geactiveerd, waardoor magnesium vrijkomt, die op het oppervlak drijft.

Extractie uit Zeezout

Magnesium wordt ook geëxtraheerd uit zoutlozen, die ongeveer 10 procent magnesiumchloride bevat. Het magnesiumchloride bij deze bronnen bevat nog steeds aanzienlijke hoeveelheden water en moet gedroogd worden om het magnesiumchloride watervrij te maken voordat het kan worden geactiveerd om metaal te produceren.

Zoutwater kan ook een hoog magnesiumgehalte hebben. Het eerste magnesiummetaal dat uit zeewater is geëxtraheerd, werd in 1948 door Dow Chemicals op hun Freeport, Texas-fabriek geproduceerd. De Freeport-faciliteit is tot 1998 gewerkt, maar momenteel is de enige resterende zoutwater-magnesiumproducent de Dode Zee Magnesium Ltd. (Israël ); Een joint venture tussen Israel Chemicals Ltd. en Volkswagen AG.

Extractie door het Pidgeon Proces

In de afgelopen 20 jaar is een van de minst efficiënte methoden van magnesiumproductie vreemd geworden de meest voorkomende. Het Pidgeon-proces, ontwikkeld door Dr. Lloyd Pidgeon, is zowel een energie- en arbeidsintensieve vorm van thermische reductie.

In dit proces worden dichtgesloten, nikkel-chroom-stalen legeringsresten gevuld met een mengsel van gecalcineerde dolomieterts en ferrosilicium, die worden verwarmd tot magnesiumkronenvorm.Elke cyclus duurt ongeveer 11 uur, vereist handmatig vullen en leegmaken van de vacuümbuizen en gebruikt ongeveer 11 ton grondstoffen voor elk ton magnesium geproduceerd.

De reden voor het uitgebreide gebruik van het Pidgeon-proces is het gevolg van de productieverplaatsing naar de kolenrijk provincies in Noord-China, waar de arbeidskosten en de energiekosten aanzienlijk lager liggen dan in andere magnesiumproducerende regio's.

Volgens Magnesium. com, in 1992, China produceerde slechts 7, 388 ton magnesium. In 2010 werd dit aantal door het Amerikaanse Geologische Onderzoek (USGS) geraamd tot 654, 000 ton of meer dan 85% van de wereldwijde productie.

Veel landen naast China produceren nog steeds magnesium, waaronder Rusland, Israël, Kazachstan en Canada. Volgens USGS-cijfers bedraagt ​​de jaarlijkse productie in elk van deze landen echter minder dan 40.000 ton.