Техніка та методи переробки магнію Britannica
Наші редактори розглянуть подане вами повідомлення та вирішать, чи слід переглянути статтю.
Переробка магнію, підготовка магнієвої руди до використання в різних продуктах.
Магній (Mg) - сріблясто-білий метал, який зовні схожий на алюміній, але важить на третину менше. З щільністю лише 1,738 грам на кубічний сантиметр, це найлегший з відомих конструкційних металів. Він має гексагональну щільно упаковану (hcp) кристалічну структуру, так що, як і більшість металів цієї структури, їй не вистачає пластичності при роботі при більш низьких температурах. Крім того, у чистому вигляді йому не вистачає міцності для більшості конструкційних застосувань. Однак додавання легуючих елементів покращує його властивості настільки, що широко застосовуються як литі, так і ковані магнієві сплави, особливо там, де важлива невелика вага та висока міцність.
Магній сильно реагує з киснем при високих температурах; вище 645 ° C (1190 ° F) на сухому повітрі, він горить яскравим білим світлом та інтенсивним теплом. З цієї причини порошки магнію використовуються в піротехніці. При кімнатній температурі на поверхні металу утворюється стійка плівка нерозчинного у воді гідроксиду магнію, захищаючи його від корозії в більшості атмосфер. Будучи сильним реагентом, який утворює стабільні сполуки з хлором, киснем і сіркою, магній має кілька металургійних застосувань, наприклад, у виробництві титану з чотирихлористого титану та при десульфурації доменного заліза. Його хімічна реакція також виявляється у сполуках магнію, які широко застосовуються у промисловості, медицині та сільському господарстві.
Історія
Магній отримав свою назву від магнезиту, мінералу карбонату магнію, і, в свою чергу, цей мінерал зобов'язаний своєю назвою магнезитовим родовищам, виявленим у Магнезії, районі давньогрецького регіону Фессалія. Говорять, що британський хімік Хамфрі Деві в 1808 році виробив амальгаму магнію, електролізуючи вологий сульфат магнію, використовуючи ртуть як катод. Однак перший металевий магній був вироблений у 1828 р. Французьким вченим А.-А.-Б. Бассі. Його робота включала відновлення розплавленого хлориду магнію металевим калієм. У 1833 р. Англійський вчений Майкл Фарадей першим виробив магній електролізом розплавленого хлориду магнію. Його експерименти повторив німецький хімік Роберт Бунзен.
Перше успішне промислове виробництво було розпочато в Німеччині в 1886 році компанією Aluminium und Magnesiumfabrik Hemelingen на основі електролізу розплавленого карналіту. Пізніше Хемелінген став частиною промислового комплексу IG Farbenindustrie, який протягом 20-30-х років розробив процес виробництва великих кількостей розплавленого і по суті безводного хлориду магнію (нині відомий як процес IG Farben), а також технологію для електролізу цього продукту до металевого магнію та хлору. Іншими внесками IG Farben були розробка численних литих та ковких сплавів, рафінаційні та захисні флюси, вироблені магнієві вироби, а також велика кількість літаків та автомобілів. Під час Другої світової війни компанія Dow Chemical Company з США та Magnesium Elektron Limited з Великобританії розпочали електролітичне відновлення магнію з морської води, що перекачується з затоки Галвестон, штат Техас, та Північного моря в Хартлпулі, Англія. У той же час в Онтаріо, Канада, було запроваджено процес термічного відновлення магнію оксидом магнію з кремнієм у ретортах, що обпалюються зовні Л.М.Піджену.
Після війни військові програми втратили популярність. Dow Chemical розширила цивільні ринки шляхом розробки кованих виробів, технології фотогравірування та систем обробки поверхонь. Екстракція залишалася на основі електролізу та термічного відновлення. До цих процесів були доведені такі вдосконалення, як внутрішнє нагрівання реторт (процес Magnetherm, запроваджений у Франції в 1961 р.), Вилучення з дегідратованих хлоридів магнію (запроваджено норвезькою компанією Norsk Hydro в 1974 р.) Та вдосконалення технології електролітичних елементів близько 1970 року.
Станом на 2019 рік Китай виробляв близько 85 відсотків світового магнію, а Росія, Казахстан, Ізраїль та Бразилія виробляли більшу частину решти.
Руди та сировина
Восьмий за поширеністю елемент в природі, магній становить 2,4 відсотка земної кори. Через свою сильну реакційну здатність він не зустрічається в рідному стані, а навпаки, він міститься в різноманітних сполуках у морській воді, розсолах та гірських породах.
Серед рудних мінералів найпоширенішими є карбонати доломіту (сполука карбонатів магнію та кальцію, MgCO3 · CaCO3) та магнезит (карбонат магнію, MgCO3). Рідше зустрічається гідроксид мінерального бруциту, Mg (OH) 2 та галогенідний мінерал карналіт (сполука хлоридів магнію та калію та води, MgCl2 · KCl · 6H2O).