ПРОИЗВОДСТВО МАГНИЯ

Для производства магния наибольшее распространение получил электролитический способ. Производство магния включает получение чистых безводных солей магния (хлористого магния), электролиз этих солей в расплавленном состоянии и рафинирование металлического магния.

Основная составляющая электролита -хлористый магний (MgCl₂), а для снижения температуры плавления и повышения его электропроводности в него вводят NaCl, СаС1₂, КС1 и в небольших количествах NaF и CaF₂. Упрощенная схема современного технологического процесса производства магния приведена на рис. 2.18.

Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl₂ · КС1 · 6Н₂О), магнезит (MgCO₃), доломит (СаСО₃ · MgCO₃), бишофит (MgCl₂ · 6Н₂О). Наибольшее количество магния получают из карналлита. Сначала карналлит обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит (MgCl₂ · КС1) используют для приготовления электролита.

Электролиз осуществляют в электролизере, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами - стальные пластины. Электролизер заполняют расплавленным электролитом состава 10 % MgCl₂, 45 % СаС1₂, 30 % NaCl, 15 % КС1 с небольшими добавками NaF и CaF₂. Такой состав электролита необходим для понижения температуры его 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.

2.18. Схема производства магния

Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Для этого черновой магний и флюс, состоящий из MgCl₂, KC1, ВаС1₂, CaF₂, NaCl, СаС1₂ 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.