Hur är magnesiummetallproducerad?

Magnesium är det åttonde vanligaste elementet i universum och det sjunde vanligaste i jordskorpan. Det har ett brett användningsområde inom industrin och är också ett viktigt inslag i läkemedel. Det används ofta som en legering med aluminium; tillsatsen av magnesium lindrar aluminiumens vikt utan att negativt påverka dess mekaniska, tillverknings- och svetsegenskaper. Magnesium används också i pyroteknik och kan bidra till att lindra upprörda magar.

Trots att det är lätt att hitta, finns magnesium aldrig fritt i naturen. Som ett resultat har många olika metoder utvecklats för att separera magnesium från andra ämnen.

Magnesiumproduktionstekniker

Beroende på plats och typ av resurs som används kan en mängd olika produktionsmetoder användas för att förfina magnesiummetall. Detta beror på två faktorer. För det första är magnesium mycket rikligt vilket möjliggör produktion på många ställen. För det andra är dess slutanvändningsapplikationer priskänsliga, vilket uppmuntrar köpare att ständigt söka den lägsta möjliga kostnaden.

Extraktion från dolomit och magnesitmalm

Elektrokemiska processer används för att extrahera metallen från dolomit och magnesitmalm. När dolomit krossas, rostad och blandas med havsvatten i stora tankar, sätter magnesiumhydroxid sig i botten. Uppvärmning, blandning i koks och reaktion med klor, producerar sedan smält magnesiumklorid.

Detta kan elektrolyseras och frigör magnesium som flyter till ytan.

Extraktion från havssalt

Magnesium extraheras också från saltkoksiner, som innehåller ca 10 procent magnesiumklorid. Magnesiumkloriden vid dessa källor innehåller fortfarande betydande mängder vatten och måste torkas för att göra magnesiumkloriden vattenfri, innan den kan elektrolyseras för att framställa metall.

Saltvatten kan också ha ett högt magnesiuminnehåll. Den första magnesiummetallen som extraherades från havsvatten producerades av Dow Chemicals vid deras Freeport, Texas-fabrik 1948. Freeport-anläggningen fungerade fram till 1998, men för närvarande är den enda återstående saltvattenmagnesiumproducenten Dead Sea Magnesium Ltd. (Israel ); Ett joint venture mellan Israel Chemicals Ltd. och Volkswagen AG.

Utvinning genom Pidgeon-processen

Under de senaste 20 åren har en av de minst effektiva metoderna för magnesiumproduktion märkligt blivit den vanligaste. Pidgeon Processen, utvecklad av Dr. Lloyd Pidgeon, är både en energi- och arbetsintensiv form av termisk reduktion.

I detta förfarande fylls slutna, nickel-krom-stållegeringar med en blandning av kalcinerad dolomitmalm och ferrosilikon, som upphettas till magnesiumkronor bildas.Varje cykel tar cirka 11 timmar, kräver manuellt påfyllning och tömning av vakuumrören och använder cirka 11 ton råvaror för varje ton magnesium producerat.

Anledningen till den omfattande användningen av Pidgeon-processen beror på övergången till produktionen till de kolrika provinserna i norra centrala Kina, där kostnaderna för arbetskraft och energi är betydligt lägre än i andra magnesiumproducerande regioner.

Enligt Magnesium. com, 1992 producerade Kina endast 7 388 ton magnesium. År 2010 uppskattades detta nummer av USA: s geologiska undersökning (USGS) till 654 000 ton eller mer än 85% av den globala produktionen.

Många länder förutom Kina producerar fortfarande magnesium, inklusive Ryssland, Israel, Kazakstan och Kanada. Men enligt USGS-siffror är årlig produktion i vart och ett av dessa länder mindre än 40 000 ton.