Производство магния

Определение
Ма́гний — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg (лат. Magnesium). Простое вещество магний — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.

Производство
Магний получают электролизом из его расплавленных солей. Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl2·KCl·6H2O) , магнезит (MgCO3), доломит (CaCO3·MgCO3), бишофит (MgCl2·6HO2). Наибольшее распространение получил карналлит, который предварительно обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит (MgCl2·KCl) используют для приготовления электролита.

Основной составляющей электролита является хлористый магний. Для снижения температуры плавления электролита и повышения его электропроводности в состав электролита вводят NaCl, CaCl2, KCl. Большое распространение получил четырехкомпонентный электролит состава 10% MgCl2, 45% CaCl2, 30% NaCl, 15% KCl с небольшими добавками NaF и CaF2.

Электролиз осуществляют в электролизере, футерованном шамотным кирпичом.
Рис.1
электролизер с верхним вводом анодов (продольный разрез): 1 — кожух; 2 — огнеупорная футеровка; 3 — катод; 4 — диафрагма; 5 — хлоропровод; 6 — анод

Анодами служат графитовые пластины, а катодами – стальные пластины. Электролизер заполняют расплавленным электролитом, через который пропускают электрический ток. В результате разложения хлористого магния образуются ионы хлора, которые движутся к аноду. Ионы магния движутся к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний имеет меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на поверхность, откуда его периодически удаляют с помощью вакуумного ковша. Чтобы избежать взаимодействия хлора с магнием, а также короткого замыкания анода и катода расплавленным магнием, вверху устанавливают специальную разделительную диафрагму.

Черновой магний содержит около 5% примесей. Поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами, состоящими из MgCl2, KCl, BaCl2, CaF2, NaCl, CaCl2. Для этого черновой магний и флюс нагревают в электропечи до 700 – 750 °C и перемешивают. В результате неметаллические примеси переходят в шлак. После этого печь охлаждают до температуры 670 °C и магний разливают в изложницы.
ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ