Tiszta magnézium kivonása a Föld magjából
A magnézium a nyolcadik leggyakoribb elem az univerzumban és a hetedik leggyakoribb a Föld kéregében. Az iparban széles körben alkalmazható, és fontos eleme a gyógyszereknek is. Gyakran alumínium ötvözetként használják; a magnézium hozzáadása könnyíti meg az alumínium tömegét anélkül, hogy negatív hatással lenne a mechanikai, gyártási és hegesztési jellemzőire. A magnéziumot pirotechnikában is használják, és segíthet a gyomorhurutok megnyugtatásában.
Annak ellenére, hogy könnyen megtalálható, a magnézium soha nem található szabadon a természetben. Ennek eredményeként számos különböző módszert fejlesztettek ki a magnézium más anyagoktól való elválasztására.
Magnézium előállítási technikák
A használt anyag helyétől és típusától függően a gyártási módszerek széles köre felhasználható a magnézium fém finomítására. Ennek két tényezője van. Először is, a magnézium nagyon bőséges, így a gyártás sok helyen lehetséges. Másodszor, a végfelhasználói alkalmazások árérzékenyek, ami arra ösztönzi a vásárlókat, hogy folyamatosan törekedjenek a legalacsonyabb költségforrásra.
Kivonat a Dolomitból és a magnezit-oxidból
Elektrokémiai folyamatokat alkalmaznak a fém dolomit és magnezit érc kivonatolására. Amikor a dolomit zúzódik, pörkölve és tengervízzel keveredik nagy tartályokban, a magnézium-hidroxid leülepszik az aljára. Fűtés, kokszkeverés és klórral való reakció, majd olvadt magnézium-kloridot állít elő.
Ez elektrolizálható, felszabadítva magnéziumot, amely a felszínre úszik.
Extrahálás a tengeri sóból
A magnéziumot sós sóoldatokból is kivonják, amely körülbelül 10% magnézium-kloridot tartalmaz. A magnézium-klorid ezen forrásokban még mindig jelentős mennyiségű vizet tartalmaz, és a magnézium-klorid vízmentes előállítása érdekében meg kell szárítani, mielőtt elektrolizálhatóvá válna a fém előállítása.
A sós víz nagy magnéziumtartalommal is rendelkezhet. Az első, a tengervízből kivont magnéziumot a Dow Chemicals gyártotta Freeport, Texas-i üzemében 1948-ban. A Freeport létesítmény 1998-ig működött, de jelenleg egyetlen holt-tengeri magnézium Kft. (Izrael ); Az Israel Chemicals Ltd. és a Volkswagen AG közös vállalkozása.
Extrahálás a Pidgeon folyamaton keresztül
Az elmúlt 20 év során a magnéziumtermelés egyik legkevésbé hatékony módszere furcsán vált a legelterjedtebbé. A Dr. Lloyd Pidgeon által kifejlesztett Pidgeon folyamat egyaránt energiatakarékos és munkaigényes hőcsökkentés.
Ebben a folyamatban a zárt végű, nikkel- króm- acél ötvözet retortok kalcinált dolomit érc és ferrosilikum keverékével vannak feltöltve, amelyeket magnézium koronákig melegítenek. Mindegyik ciklus körülbelül 11 órát igényel, a vákuumcsövek manuális töltését és ürítését, valamint a felhasznált magnézium egy tonnájára körülbelül 11 tonna nyersanyagot használ.
A Pidgeon-folyamat kiterjedt felhasználásának oka az a tény, hogy a termelésnek az észak-közép-kínai szenet gazdag tartományokba történő átállása következtében a munkaerő és az energiaköltségek jelentősen alacsonyabbak, mint más magnéziumtermelő régiókban.
A Magnesium.com szerint 1992-ben Kína csak 7,388 tonna magnéziumot gyártott. 2010-re ezt a számot az Egyesült Államok Geológiai Felmérése (USGS) becslése szerint 654 ezer tonna vagy több, mint a világtermelés 85% -a.
Kína mellett számos ország még mindig magnéziumot termel, köztük Oroszországot, Izraelet, Kazahsztánt és Kanadát. Az USGS adatai szerint azonban mindegyik országban éves termelés kevesebb, mint 40 000 tonna.