Производство магния

Магний

Среди промышленных металлов магний отличается наименьшей плотностью (1700 кг/м3) и невысокой температурой плавления (651 °С). Эти свойства обусловливают применение магния в различных отраслях техники, главным образом в авиации. Однако низкие пластичность и прочность магния исключают возможность применения чистого магния как конструкционного материала. Сплавы же магния с другими цветными металлами (алюминием, цинком, марганцем) обладают достаточной прочностью при малой плотности.

Производство магния

Для производства магния используют электролитический способ, который заключается в получении чистых безводных солей магния (хлористого магния), их электролизе в расплавленном состоянии и рафинировании металлического магния.

Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl2 • KСl 6Н2O), магнезит (MgCO3), доломит (СаСO3 — MgCO3), бишофит (MgCl2 • 6Н20). Наибольшее количество магния получают из карналлита. Сначала карналлит обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит (MgCl2•KCl) используют для приготовления электролита. Электролиз осуществляют в электролитических ваннах, футерованных шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами — стальные пластины. Ванну заполняют расплавленным электролитом (10 % MgCl2, 45% СаС12, 30 % NaCl, 15 % КС; небольшие добавки NaF и CaF2). Такой электролит необходим для понижения температуры плавления (720±10°С).

Для электролитического разложения хлористого магния через электролит пропускают ток. В результате 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 вакуумным ковшом. Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Для этого черновой магний и флюс, представляющий собой смесь хлористых солей щелочных и щелочно-земельных металлов, нагревают в электропечи до температуры 700—750 °С и перемешивают. При этом неметаллические примеси переходят в шлак. Затем печь охлаждают до температуры 670 °С и магний разливают в изложницы на чушки.