マグネシウム制錬の方法と応用

マグネシウム製錬

電解マグネシウムの生産

• プロセスメソッド

マグネサイトを原料とする無水塩化マグネシウムの電解塩化法と、海水を原料とする無水塩化マグネシウムの電解塩化法に分けることができます。 後者の最大の課題は、MgCl ₂ ・6H ₂Oの結晶水をどのように除去するかです。 マグネシウムの電解生産には多くのプロセスがありますが、基本的な原理は同じです。 最も代表的なものは、DOWプロセス、I.G.Farbenプロセス、Magnolaプロセスなどです。

• 生产プロセス

マグネシウム電解は、電解質として多成分塩化物塩を使用する。 塩化マグネシウム電解質に他の成分を添加する目的は、融点と粘度を下げ、溶融物の伝導率を向上させ、MgCl ă の揮発と加水分解を減らすことです。 カソードで生成された液体マグネシウムは、電解質よりも密度が小さいため、表面に浮かんでいます。アノードで生成された塩素ガスは、塩素フードを介して排出されます。

Silicothermic ReductionマグネシウムSmelting、Pijiang法としても知られています

• プロセス原理

ピジャン法による金属マグネシウムの製造は、原料としてドロマイト、還元剤として鉄ケイ素、触媒としてフッ素酸塩を測定とバッチ処理で焼成することに基づいています。 粉砕後、ペレットと呼ばれるボールに押し込まれます。 ペレットは還元タンクに装填され、1250 ℃ に加熱された後、内部で13.3Pa以上に排気され、マグネシウム蒸気が生成されます。 マグネシウム蒸気は、還元タンクのフロントエンドにあるコンデンサーで、粗マグネシウムとしても知られる結晶性マグネシウムに凝縮します。 フラックスで精製した後、精製マグネシウムとしても知られる商品性マグネシウムインゴットが製造されます。

• 生产プロセス

(1) 石灰化プロセス: ロータリーキルンまたは垂直キルンでドロマイトを1150〜1350 ℃ に加熱し、焼成したマグネシア (MgO CaO) に燃焼させます。

(2) ペレタイジングプロセス: 焼成したマグネシア、シリコン鉄粉末、フルオロライト粉末を測定してバッチ処理し、ミルで粉砕してから、ペレットプレスを使用してペレットを作成します。

(3) 還元プロセス: 耐熱還元タンク内のペレットを1250 ± 10 ℃ に加熱し、13.3Pa以上の真空を維持し、10〜12時間維持します。 酸化マグネシウムはマグネシウム蒸気に還元され、凝縮して粗マグネシウムを形成します。

(4) 精製プロセス: 粗マグネシウムを溶かし、フラックスで精製します。 精製マグネシウムインゴットは、精製マグネシウムとも呼ばれる約710 ℃ の連続鋳造機によって鋳造されます。

(5) ガス分配プロセス: 原炭はガス製造装置を介してガスに変換され、燃料として使用されます。 ガス製造装置は、一般に、「クリーンチャコールキルンガス製造、ランチャコールキルンガス製造、ガス製造炉ガス製造」に分けられます。 外部ガス源 (天然ガス、炭層ガス、コークス炉ガスなど) を購入するマグネシウム工場には、ガス分配プロセスがありません。

(6) 酸洗いプロセス: マグネシウムインゴットを硫酸または硝酸で洗浄して表面の不純物を除去し、表面に保護膜を形成して酸化を防ぎます。

マグネシウムの応用

アルミ合金生产

マグネシウムは、密度が低く、比強度が高く、アルミニウム、銅、亜鉛などの金属と高強度合金を形成する能力があるため、重要な合金元素です。 世界最大のマグネシウム消費量は、アルミニウム合金の生産です。 アルミニウム合金の生産は、世界の主要なマグネシウム消費地域におけるマグネシウムの総消費量の40% を占めています。現在、アルミニウム合金元素としてのマグネシウムは、中国の総マグネシウム消費量の41% を占めています。 一般的に言えば、生のマグネシウムと生のアルミニウムの消費率は約0.4% です。

マグネシウムの合金は鋳造死ぬ

世界の主要なマグネシウム消費地域では、ダイカストはcの35% を占めています生のマグネシウムのonsumption。 北米、ラテンアメリカ、および西ヨーロッパは、自動車製造業がマグネシウムの市場需要の成長を促進しているため、ダイカストで最も多くのマグネシウムを使用しています。 統計によると、過去10年間で、自動車でのマグネシウム合金ダイカスト部品の使用は約15% 増加しており、この開発傾向は続くでしょう。

マグネシウムによるスチール脱硫

ヨーロッパ、アメリカ、ロシア、その他の地域や国の多くの製鉄所では、脱硫にマグネシウムを使用しています。 鋼脱硫用のマグネシウムは、世界の主要地域における総マグネシウム消費量の15% を占めています。 中国では、鋼脱硫用のマグネシウムが鋼脱硫剤の総消費量の15.62% を占めています。 マグネシウム顆粒を使用する脱硫効果は、炭化カルシウムを使用する効果よりも優れています。 マグネシウムは炭化カルシウムよりも高価ですが、使用される量は炭化カルシウムのそれの1/6から1/7だけであり、マグネシウム脱硫の総コストは炭化カルシウムのそれより経済的になります。

一般に、鋼1トンあたり0.4〜0.5キログラムのマグネシウム顆粒が消費され、脱硫後の硫黄含有量は0.001〜0.005% です。

マグネシウムの犠牲アノード

マグネシウム犠牲アノードには、次の特性があります。良好な耐食性、外部DC電源の必要がない、設置後の自動操作、メンテナンスの必要がない、小さな土地の占有、低エンジニアリングコスト、そして外的な环境との干渉无し。 マグネシウム犠牲アノードは、石油パイプライン、天然ガスおよび石炭ガスパイプライン、貯蔵タンクの腐食保護に広く使用されています。港、船、海底パイプライン、および掘削プラットフォーム。空港、駐車場、橋、発電所、地方自治体の建設、水処理プラント、石油化学プラント、製錬所、ガソリンスタンド、 給湯器、熱交換器、蒸発器、ボイラーなどの機器も同様です。

マグネシウムと人間の健康

ヒト細胞では、マグネシウムが2番目に重要なカチオンです。 体内のさまざまな酵素を活性化し、異常な神経興奮性を阻害し、核酸構造の安定性を維持し、体内のタンパク質の合成、筋肉の収縮、体温調節に参加することができます。 現代の研究では、マグネシウム欠乏症が動脈硬化症、心血管および脳血管疾患、高血圧、糖尿病、白内障、骨粗鬆症、およびうつ病に関連していることが確認されています。 医療分野におけるマグネシウムの応用はますます注目されている。