Kako se proizvodi magnezijev metal?

Magnezij je osmi najčešći element u svemiru i sedmi najčešći u Zemljinoj koru. Ima širok spektar primjena u industriji i također je važan element lijekova. Često se koristi kao legura s aluminijem; dodavanje magnezija olakšava težinu aluminija bez negativnog utjecaja na mehaničke, proizvodne i zavarene karakteristike. Magnezij se također koristi u pirotehnici i može pomoći ublažavanju uznemirenih želuca.

Unatoč činjenici da je lako pronaći, magnezij nikada nije pronađen slobodan u prirodi. Kao rezultat toga, razvijene su različite metode za odvajanje magnezija od drugih tvari.

Tehnike proizvodnje magnezija

Ovisno o lokaciji i vrsti resursa koji se upotrebljava, može se upotrijebiti širok raspon proizvodnih metoda za preciziranje magnezij metala. To je zbog dva čimbenika. Prvo, magnezij je vrlo bogat, stvarajući proizvodnju na mnogim mjestima. Drugo, njegove aplikacije za krajnju upotrebu su osjetljive na cijenu, što potiče kupce da stalno traže najniži mogući izvor troškova.

Ekstrakcija iz Dolomita i magnezitne rude

Elektrokemijski procesi se koriste za ekstrakciju metala iz dolomita i magnezitne rude. Kada je dolomit slomljen, pečen i pomiješan s morskom vodom u velikim spremnicima, magnezijev hidroksid se smjestio na dno. Zagrijavanje, miješanje u koksu i reakcija s klorom, tada proizvodi rastopljeni magnezijev klorid. To se može elektrolizirati, oslobađajući magnezij, koji pluta na površinu.

Ekstrakcija iz morske soli

Magnezij se također ekstrahira iz soli soli, koja sadrži oko 10 posto magnezijevog klorida. Magnezijev klorid u tim izvorima i dalje sadrži značajne količine vode i mora se osušiti kako bi magnezij klorid bezvodni, prije nego što se može elektrolizirati da se dobije metal.

Slanu vodu također može imati visok sadržaj magnezija. Prvi magnezijev metal izvađen iz morske vode proizveden je od strane tvrtke Dow Chemicals u tvornici Freeport u Teksasu 1948. godine. U Freeport objektu djelovao je do 1998. godine, ali trenutno jedini preostali producent magnezija slane vode je Mrtvo more Magnezij doo (Izrael ); Zajedničko ulaganje između tvrtke Israel Chemicals Ltd. i Volkswagen AG.

Ekstrakcija kroz proces Pidgeon

Tijekom proteklih 20 godina jedna od najmanjih učinkovitih metoda proizvodnje magnezija je, čudno, postala najbrojnija. Pidgeonov proces, kojeg je razvio dr. Lloyd Pidgeon, je i energetski i radno intenzivan oblik toplinske redukcije.

U tom procesu, zatvoreni krajevi, retori od legura čelika od nikla-kroma su napunjeni mješavinom kalcinirane dolomitne rude i ferosilikona, koje se zagrijavaju dok se ne oblikuju magnezijeve krune. Svaki ciklus traje oko 11 sati, zahtijeva ručno punjenje i pražnjenje vakuumskih cijevi i koristi oko 11 tona sirovina za svaku proizvedenu tona magnezija.

Razlog za opsežnu uporabu Pidgeonovog procesa je zbog pomaka u proizvodnji u pokrajinama bogatim ugljem u sjevernoj središnjoj Kini gdje su troškovi rada i energije znatno niži nego u drugim regijama koje proizvode magnezij. Prema Magnesium.com, 1992, Kina je proizvela samo 7.388 tona magnezija. Do 2010. godine taj je broj procijenio US Geological Survey (USGS) za 654.000 tona ili više od 85% svjetske proizvodnje.

Mnoge zemlje osim Kine i dalje proizvode magnezij, uključujući Rusiju, Izrael, Kazahstan i Kanadu. Međutim, prema USGS brojkama, godišnja proizvodnja u svakoj od tih zemalja je manja od 40.000 tona.