镁的冶炼及应用
镁的性质、冶炼及应用
镁的性质、冶炼及应用一．镁的发现（1）1808年英国化学家戴维(H.Davy)电解汞和氧化镁的混合物制得镁汞齐,第一次获得金属镁。
（2）1828年法国科学家比西(A.A.B.Bussy) 用钾还原熔融氯化镁得金属镁。
（3）1833年,英国科学家法拉第(M Faraday)又用电解熔融氯化镁的方法制得金属镁，但在当时镁仍然是实验室的珍品。
（4）1886年才在德国开始用后一种方法进行镁的工业生产。
（5）中国于20世纪50年代用熔盐电解法开始以工业规模生产镁。
二．镁的性质A．物理性质镁是银白色的金属，密度1.738克/厘米3，熔点648.9℃。
沸点1090℃。
化合价+2，电离能7.646电子伏特，是轻金属之一，具有延展性，金属镁无磁性，且有良好的热消散性。
B．化学性质镁具有比较强的还原性,能与热水反应，放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合，包括烃、醛、醇、酚、胺、脂和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。
镁能在能和二氧化碳发生燃烧反应，因此镁燃烧不能用二氧化碳灭火器灭火。
三．镁资源镁是10种常用有色金属之一，其蕴藏量丰富，在地壳中的含量达到2.1%-2.7%，在所有元素中排第六位，是仅次于铝、铁、钙居第四位的金属元素。
主要来自海水、天然盐湖水、白云岩、菱镁矿、水镁石和橄榄石等。
据估计，全世界的菱镁矿资源量约为120亿吨，水镁石几百万吨，海水中的镁含量估计为6×10（16次方）吨，另外还有大量的白云石和盐湖镁资源。
我国是世界上镁资源最为丰富的国家之一，镁资源矿石类型全，分布广，总储量占世界的22.5%，居世界第一：菱镁矿储量居世界首位，已探明菱镁矿储量34亿吨，占世界菱镁矿总储量的28.3%；原镁产量居于世界第一位，占世界总产量的70%多。
我国含镁白云石矿丰富，白云石资源遍及我国各省区，特别是山西、宁夏、河南、吉林、青海、贵州等省区，现已探明储量40亿吨以上；我国4大盐湖区镁盐矿产资源的远景储量达数十亿吨其中，柴达木盆地内大小不等的33个卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖，蕴藏着储量占全国第一位的镁盐资源；我国海域水中的镁合金达到0.13%。
镁的冶炼方法
镁的冶炼方法
镁是一种常见的金属元素，具有较低的密度和良好的机械性能，因此在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法对于镁的纯度和性能有着重要影响。
下面我们将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
首先，我们来介绍镁的熔炼法。
镁的熔炼法是将镁矿或者镁盐在高温条件下熔化，然后通过冷却结晶得到纯净的镁。
这种方法适用于镁矿含量较高的情况，但由于镁的熔点较高，熔炼过程中需要耗费大量能源，且设备成本较高。
其次，还有镁的电解法。
镁的电解法是将镁盐溶解在溶剂中，然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较低的情况。
但是电解法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
另外，还有镁的熔融气相法。
镁的熔融气相法是将镁矿或者氧化镁在高温下与氢气或者碳热还原，生成镁蒸汽，然后通过凝结得到纯净的镁。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较高的情况。
但是熔融气相法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
最后，我们来介绍镁的熔盐电解法。
镁的熔盐电解法是将镁盐溶解在熔盐中，然后通过电解的方式将镁离子还原成镁金属。
这种方法具有生产效率高、能耗低的优点，适用于镁矿含量较低的情况。
但是熔盐电解法对原料的纯度要求较高，且设备投资较大。
总的来说，镁的冶炼方法有多种，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际生产中，需要根据原料的情况、生产规模和经济成本等因素选择合适的冶炼方法，以确保生产的效率和质量。
希望本文介绍的内容能为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
镁的冶炼方法
皮江法炼镁的工艺流程及其优缺点（来源：全球五金网日期：2010-6-9 点击：95 ）镁的冶炼方法总体上可分成三种：一种是电解法；一种是硅热法（皮江法）；另一种是碳热法。
皮江法炼镁的主要工艺流程是：白云石在回转窑或立窑中煅烧成煅白，经破碎后与硅铁粉（含硅75％）和萤石粉（含GaF2）＝95％）混合均匀制团，装入耐热不锈钢还原罐内，置于还原炉中，在1200-1250℃及真空的1.33Pa 真空度下还原制取粗镁，经过熔剂精制、铸锭、表面处理得到成品镁锭。
皮江法炼镁是中国现行普遍应用的一种方法：其优点是：1、规模能大能小，原材料可就地取材；2、成本相对电解法较低；3、技术不难掌握；4、在九十年代经济效益可观；5、镁的等级质量略高于电解镁等。
皮江法炼镁缺点：生产1 吨金属镁锭需要有消耗白云石12-14吨；无烟煤及烟煤8-10吨；副产还原渣5-6吨，这些还原渣目前还没有发现更好的用途，污染环境；劳动强度大，原料车间粉尘污染严重。
镍含量太低，如要回收用浮选法，但杂质镁可能不易控制。
一般工厂用什么冶炼镁，对人体有害吗？答：有害。
镁是在自然界中分布最广的十个元素之一，但由于它不易从化合物中还原成单质状态，所以迟迟未被发现。
长时期里，化学家们将从含碳酸镁的菱镁矿焙烧获得的镁的氧化物苦土当作是不可再分割的物质。
在1789年拉瓦锡发表的元素表中就列有它。
1808年，戴维在成功制得钙以后，使用同样的办法又成功的制得了金属镁。
从此镁被确定为元素，并被命名为magnesium，元素符号是Mg。
镁是一种参与生物体正常生命活动及新陈代谢过程必不可少的元素。
镁影响细胞的多种生物功能：影响钾离子和钙离子的转运，调控信号的传递，参与能量代谢、蛋白质和核酸的合成；可以通过络合负电荷基团，尤其核苷酸中的磷酸基团来发挥维持物质的结构和功能；催化酶的激活和抑制及对细胞周期、细胞增殖及细胞分化的调控；镁还参与维持基因组的稳定性，并且还与机体氧化应激和肿瘤发生有关。
镁冶炼过程
镁冶炼行业的壮大将需要更多的从业人员，包括技术工人 、研发人员、管理人员等，从而为社会提供更多的就业机 会。
增加财政收入
镁冶炼企业通常需要缴纳一定的税费，政府可以通过税收 收入增加财政收入，用于公共服务和基础设施建设。
镁冶炼的社会责任
环境保护
镁冶炼企业应采取环保措施，减少对环境的污染和破坏，保护生 态平衡。
安全生产
镁冶炼企业应重视安全生产，采取有效的安全措施，确保员工和 周边居民的生命财产安全。
社区关系
镁冶炼企业应与当地社区建立良好的关系，积极参与社区建设和 发展，促进社区繁荣。
镁冶炼行业的未来发展
技术创新
随着科技的不断进步，镁冶炼行业将不断涌现出新的技术和工艺， 提高生产效率和产品质量。
绿色发展
环保意识的提高将促使镁冶炼企业更加注重环保和可持续发展，推 动行业的绿色转型。
石矿物分离。
选矿设备与技术
01
破碎设备
颚式破碎机、圆锥破碎机等。
02
筛分设备
振动筛、溜筛等。
03
磨碎设备
球磨机、棒磨机等。
04
浮选设备
浮选机、搅拌桶等。
03
镁的提取与精炼
镁的提取方法
菱镁矿法
利用菱镁矿（MgCO3） 在高温下分解生成氧化镁 （MgO），再通过电解还 原得到镁。
海水提取法
通过化学或物理方法从海 水中提取氯化镁（MgCl2 ），再通过电解还原得到 镁。
加工
对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ锭进行轧制、挤压等加工 ，得到不同规格和形状的镁制 品。
02
镁矿石的开采与选矿
镁矿石的分类与分布
01
02
03
菱镁矿
镁冶炼技术与应用
镁冶炼技术的发展历程
01
02
03
早期
镁冶炼技术起源于19世纪 ，当时采用的是氯化物熔 盐电解法，但这种方法耗 能高、成本大。
中期
随着科技的发展，人们开 始探索其他冶炼方法，如 热还原法、硅热还原法和 碳热还原法等。
现代
现代镁冶炼技术已经实现 了大规模工业化生产，并 不断进行技术改进和创新 。
镁冶炼技术的分类
采用烟气处理和废渣回收等措 施，降低生产过程中的环境污 染。
某新型镁合金材料的研发
材料成分
通过添加其他元素如铝、锌、锆等， 开发出具有优异性能的新型镁合金。
制备工艺
采用熔炼、挤压、轧制等工艺制备出 不同规格和用途的镁合金材料。
性能特点
新型镁合金具有轻量化、高强度、耐 腐蚀等特点，适用于航空航天、汽车 、电子等领域。
发展趋势
随着环保意识的提高和新能源汽车的推广， 镁在汽车工业中的应用将更加广泛。
THANKS
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某大型镁冶炼厂的工艺流程
熔炼过程
将原料加入高温熔炼炉中，通 过焦炭燃烧产生高温，使原料 熔化成镁液。
铸锭成型
将镁液注入铸模中，冷却凝固 后得到镁锭。
原料准备
选用高品位菱镁矿作为原料， 经过破碎、筛分、配料等工序 ，为后续熔炼做好准备。
精炼处理
将熔融状态的镁液进行除渣、 除气处理，提高镁液的纯度。
环保措施
镁冶炼技术与应用
汇报人：可编辑 2024-01-06
• 镁冶炼技术概述 • 镁冶炼技术流程 • 镁的应用领域 • 镁冶炼技术的挑战与前景 • 镁冶炼技术案例分析
01
镁冶炼技术概述
镁的性质与用途
性质
镁是一种轻质金属，具有较高的热导 率和电导率，同时具有优良的延展性 和加工性能。
镁冶炼工艺与技术
03
镁的冶炼方法与技术
菱镁矿的煅烧与还原熔炼法
菱镁矿的煅烧
将菱镁矿在高温下进行煅 烧，使其分解为氧化镁和 二氧化碳。
还原熔炼法
将煅烧后的氧化镁与碳还 原剂混合，在高温下进行 熔炼，生成液态的镁和一 氧化碳。
技术特点
该方法具有原料来源丰富 、成本低廉等优点，是目 前应用最广泛的镁冶炼方 法之一。
海水提镁技术
镁冶炼工艺与技术
汇报人：可编辑 2024-01-06
目录
• 镁冶炼工艺概述 • 镁矿石的采选与预处理 • 镁的冶炼方法与技术 • 镁冶炼的环保与安全 • 镁冶炼的应用与市场前景
01
镁冶炼工艺概述
镁冶炼的定义与重要性
镁冶炼的定义
镁冶炼是指通过一系列物理和化学过 程，从矿石中提取和纯化镁的过程。
镁冶炼的重要性
镁冶炼的安全生产与管理
严格遵守安全操作规程
确保员工严格遵守镁冶炼的安全操作规程，降低事故发生的风险 。
定期维护和检查设备
对镁冶炼设备进行定期维护和检查，确保设备正常运行，防止设备 故障引发的事故。
提高员工安全意识
加强员工安全培训和教育，提高员工的安全意识和应对突发事件的 能力。
镁冶炼的废弃物处理与资源化利用
航空航天
镁合金由于其轻量化和高强度特性， 广泛应用于航空航天领域。
汽车工业
镁合金在汽车工业中用于制造汽车零 部件，如发动机零件、车轮等，以提 高汽车性能和节能减排。
电子产品
镁合金在电子产品中用于制造外壳、 支架等部件，以提高产品的轻量化和 美观度。
其他领域
镁合金还广泛应用于医疗器械、体育 器材、建筑等领域。
通过真空蒸馏、电解等 方法，将粗镁提纯为高
工业上冶炼金属镁的方法
工业上冶炼金属镁的方法金属镁是一种轻质、强度高、耐腐蚀的金属材料，在工业上具有广泛的应用。
为了满足不同领域的需求，人们采用多种方法来冶炼金属镁，其中最常见的方法包括电解法、熔炼法和热还原法。
1. 电解法电解法是工业上生产金属镁最常用的方法之一。
它主要基于电解质溶液中的离子迁移和电化学反应原理。
首先，将镁盐（如氯化镁）溶解在水中，形成镁离子和阴离子。
然后，将该溶液注入电解槽中，用一对电极（阳极和阴极）通电。
在电解过程中，阳极上的氯离子会接受电子，转化为氯气释放出来，而阴极上的镁离子则会接受电子，还原为金属镁沉积在阴极上。
最后，通过收集、过滤和烘干，得到纯净的金属镁。
2. 熔炼法熔炼法是另一种常用的金属镁冶炼方法。
这种方法适用于一些难以通过电解法获得金属镁的镁矿石。
首先，选取含有镁的矿石，进行破碎和磨矿处理，得到细粉末。
然后，将细粉末与还原剂（如纯碳）混合，并放入高温炉中进行熔炼。
在高温下，还原剂与镁矿石发生反应，产生金属镁和一些气体副产物。
最后，通过冷却、分离和精炼，得到纯净的金属镁。
3. 热还原法热还原法是一种利用高温下镁矿石与还原剂（如硅、铝等）反应获得金属镁的方法。
这种方法适用于一些特殊的镁矿石，如氧化镁、碳酸镁等。
首先，将镁矿石与还原剂混合，并放入高温反应炉中。
在高温下，还原剂与镁矿石发生反应，生成金属镁和一些气体副产物。
最后，通过冷却、分离和精炼，得到纯净的金属镁。
在金属镁的冶炼过程中，还需要注意一些关键参数和条件，以确保产品质量和生产效率。
例如，电解法中需要控制电流密度、温度和电解槽的设计；熔炼法和热还原法中需要控制反应温度、还原剂的用量和反应时间。
此外，还需要进行产品的后续处理和精炼工艺，以满足不同应用领域的要求。
总结起来，工业上冶炼金属镁的方法主要包括电解法、熔炼法和热还原法。
这些方法各有优缺点，适用于不同类型的镁矿石和生产需求。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的冶炼方法，并对关键参数和条件进行控制，以获得高质量的金属镁产品。
镁的冶炼方法
镁的冶炼方法镁是一种轻金属，具有较高的比强度和比刚度，同时具有良好的耐热性和耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
而镁的冶炼方法对于其性能和品质起着至关重要的作用。
下面将介绍几种常见的镁的冶炼方法。
一、熔炼法。
熔炼法是镁的常见冶炼方法之一。
首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其放入电炉或燃煤炉中进行熔炼。
在熔炼的过程中，镁矿石中的氧化镁会被还原成金属镁，然后通过冷却凝固成为块状的镁金属。
熔炼法能够高效地提取镁金属，并且可以对镁金属的纯度进行控制，是一种常用的工业生产方法。
二、电解法。
电解法是另一种常见的镁的冶炼方法。
在电解法中，首先将镁矿石经过破碎、浸出等工艺处理，然后将其溶解在盐酸或硫酸中，生成镁盐溶液。
接着将镁盐溶液置于电解槽中，通过电解的方式将其中的镁离子还原成金属镁，最终得到镁金属。
电解法能够实现对镁金属的高纯度提取，且生产过程环保、能耗低，因此在现代工业中得到了广泛应用。
三、熔盐电解法。
熔盐电解法是一种新型的镁的冶炼方法。
在熔盐电解法中，首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其与氯化钠等盐类混合物置于熔炉中，形成熔盐电解质。
随后将熔盐电解质置于电解槽中，通过电解的方式将其中的镁离子还原成金属镁，最终得到镁金属。
熔盐电解法能够实现对镁金属的高效提取，并且可以在较低温度下进行，有利于节能减排。
四、气相法。
气相法是一种新兴的镁的冶炼方法。
在气相法中，首先将镁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理，然后将其置于高温熔炉中，通过加热使镁矿石发生气化反应，生成镁蒸汽。
随后将镁蒸汽冷凝成为固态的镁金属。
气相法能够高效地提取镁金属，并且可以实现对镁金属的高纯度提取，是一种具有潜力的新型冶炼方法。
总结：以上所述的几种镁的冶炼方法各有特点，可以根据实际生产需求和资源条件进行选择。
在未来的发展中，随着科技的不断进步，相信会有更多更高效的镁的冶炼方法出现，为镁金属的生产提供更多选择和可能。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
镁的冶炼及应用
一、镁的冶炼A．融盐电解法炼镁 1.工艺方法可分为以菱镁矿为原料的无水氯化镁电解法和以海水为原料制取无水氯化镁的电解法。
其中后者最大的难点是如何去MgCl2-6H2O 中的结晶水。
电解法生产镁的工艺很多，但基本原理相同，其中最有代表性的有DOW 工艺、I.G.Farben 工艺、Magnola 工艺等。
2.生产过程镁电解采用多组分氯盐作电解质。
向氯化镁电解质中加入其他组分的目的是要降低熔点和粘度，提高熔体的电导率以及降低MgCl2 的挥发度和水解作用等。
阴极产生的液态镁因比电解质的密度小而上浮于表面；阳极产生的氯气则通过氯气罩排出。
B．皮江法炼镁 1.工艺原理皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料。
粉磨后压制成球，称为球团。
将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa 或更高，则产生镁蒸气。
镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁。
再经熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。
2.生产工序（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgOCaO）。
（2）配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球。
（3）还原：将料球在还原罐中加热至1200+10℃，在13.3Pa 或更高真空条件下，保持8～10 小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁。
（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁。
（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。
（6）造气车间：将原煤转换成煤气，作为燃料使用。
直接使用原煤的镁厂没有造气车间。
二、镁的应用A．铝合金生产由于镁的密度小，比强度高，并能与铝、铜、锌等金属构成高强度合金，因此，镁是重要的合金元素。
世界上镁的最大消费领域是作铝合金添加元素。
2002 年世界主要地。