Kako je proizveden magnezijum?

Izvlačenje čistog magnezijuma iz jezgra Zemlje

Retorti koji se koriste za redukciju magnezijuma tokom procesa Pidgeon. Slika: Terence Bell

Magnezijum je osmi najčešći element u svemiru i sedmi najčešći u Zemljini kori. Ima širok spektar upotreba u industriji i takođe je važan element u lekovima. Često se koristi kao legura aluminijuma; dodavanje magnezijuma oslobađa težinu aluminijuma bez negativnog utjecaja na njegove mehaničke karakteristike, proizvodnju i zavarivanje. Magnezijum se takođe koristi u pirotehničkoj industriji i može pomoći u pomirenju uznemirenih stomaka.

Uprkos činjenici da je lako naći, magnezijum nikad nije pronađen slobodno u prirodi. Kao rezultat, razvijene su mnoge različite metode za odvajanje magnezijuma od drugih supstanci.

Tehnike proizvodnje magnezijuma

U zavisnosti od lokacije i vrste resursa koji se koristi, širok spektar proizvodnih metoda može se koristiti za prečišćavanje metala magnezijuma . To je zbog dva faktora. Prvo, magnezijum je veoma bogat, što omogućava proizvodnju na mnogim lokacijama. Drugo, aplikacije za krajnju upotrebu su osjetljive na cijenu, što podstiče kupce da konstantno traže najniži mogući izvor troškova.

Ekstrakcija iz Dolomita i Magnesite rude

Elektrohemijski procesi se koriste za ekstrahiranje metala iz dolomita i magnezitne rude. Kada je dolomit drobljen, pečen i pomešan sa morskom vodom u velikim rezervoarima, magnezijum hidroksid se svodi na dno. Grejanje, mešanje u kokainom i reakcija sa hlorom, zatim proizvodi rastopljeni magnezijum hlorid.

Ovo se može elektrolizovati, oslobađajući magnezijum, koji pluta na površinu.

Ekstrakcija od morske soli

Magnezijum se takođe ekstrahuje iz slanih rastvora, koji sadrži oko 10 procenata magnezijum hlorida. Magnezijum hlorid u ovim izvorima i dalje sadrži značajne količine vode i mora se osušiti kako bi magnezijum hlorid bio bezvodni, pre nego što se može elektrolizovati za proizvodnju metala.

Slana voda takođe može sadržati visok sadržaj magnezijuma. Prvi metal iz magnezijuma iz morske vode proizveo je Dow Chemicals u fabrici u Freeportu u Teksasu 1948. godine. Freeport objekat je radio do 1998. godine, ali trenutno je jedini preostali proizvođač magnezijuma u slanoj vodi Dead Sea Magnesium Ltd. (Izrael ); Joint venture između Israel Chemicals Ltd. i Volkswagen AG.

Ekstrakcija kroz proces pidgeona

Tokom proteklih 20 godina jedna od najmanjih efikasnih metoda proizvodnje magnezijuma je, čudno, postala najzastupljenija. Proces Pidžona, koji je razvio Dr. Lloyd Pidgeon, je energetski i radno intenzivni oblik toplotne redukcije.

U ovom procesu retorti od niklovog hroma - čelične legure su zatvoreni mešavinom kalcinirane dolomitne rude i ferosilicija, koji se zagreju do formiranja magnezijumskih krunica. Svaki ciklus traje oko 11 sati, zahteva ručno punjenje i pražnjenje vakuumskih cevi i koristi oko 11 tona sirovina za svaku tona proizvedenog magnezijuma.

Razlog za široku upotrebu Pidgeon procesa jeste promjena proizvodnje u pokrajinama bogatim ugljem u sjeverno-centralnoj Kini gdje su troškovi rada i energije znatno niži nego u drugim regijama koje proizvode magnezijum.

Prema Magnesium.com, 1992. godine Kina je proizvela samo 7.388 tona magnezijuma. Do 2010. godine ovaj broj je procijenjen Geološkim istraživanjem Sjedinjenih Država (USGS) na 654.000 tona ili više od 85% svjetske proizvodnje.

Mnoge zemlje osim Kine i dalje proizvode magnezijum, uključujući Rusiju, Izrael, Kazahstan i Kanadu. Međutim, prema podacima USGS-a, godišnja proizvodnja u svakoj od ovih zemalja je manja od 40.000 tona.