Jak se vyrábí hořčíkový kov?

Hořčík je osmý nejběžnější prvek ve vesmíru a sedmý nejvíce obyčejný v zemské kůře. Má široký rozsah použití v průmyslu a je také důležitým prvkem léčiv. Často se používá jako slitina s hliníkem; přidání hořčíku zesvětluje hmotnost hliníku bez negativního dopadu na jeho mechanické, výrobní a svařovací charakteristiky. Hořčík se také používá v pyrotechnice a může pomoci uklidnit rozčilované žaludky.

Navzdory tomu, že je snadné ho najít, hořčík se v přírodě nikdy nenachází. V důsledku toho byly vyvinuty různé metody k oddělení hořčíku od jiných látek.

Techniky výroby hořčíku

V závislosti na umístění a druhu použitého zdroje lze pro úpravu kovového hořčíku použít širokou škálu výrobních metod. To je způsobeno dvěma faktory. Nejprve je hojný množství hořčíku, což umožňuje výrobu na mnoha místech. Za druhé, aplikace pro konečné použití jsou cenově citlivé, což povzbuzuje kupce, aby neustále hledali co nejnižší možný zdroj nákladů.

Extrakce z dolomitové a magnezitové rudy

Elektrochemické procesy se používají k extrakci kovu z dolomitové a magnezitové rudy. Když je dolomit rozdrcený, pražený a smíchaný s mořskou vodou ve velkých nádržích, hydroxid hořečnatý se usadí na dno. Ohřev, míchání v koksu a reakce s chlórem, pak produkuje roztavený chlorid hořečnatý.

To může být elektrolýzou uvolňovat hořčík, který vznáší na povrch.

Extrakce z mořské soli

Hořčík se také extrahuje ze solných solí, které obsahují asi 10% chloridu hořečnatého. Chlorid hořečnatý v těchto zdrojích stále obsahuje významné množství vody a musí být vysušen, aby byl chlorid hořečnatý bezvodý, než může být elektrolyzován pro výrobu kovu.

Slaná voda může mít také vysoký obsah hořčíku. První kovový hořčík získaný z mořské vody byl vyroben společností Dow Chemicals v závodě Freeport v Texasu v roce 1948. Zařízení Freeport fungovalo až do roku 1998, avšak v současné době je jediným zbývajícím produktem hořčíku ve slané vodě společnost Dead Sea Magnesium Ltd. ); Společný podnik společnosti Israel Chemicals Ltd. a společnosti Volkswagen AG.

Extrakce skrz Pidgeonův proces

Během uplynulých 20 let se jednou z nejméně účinných metod výroby hořčíku stalo nejobvyklejší. Proces Pidgeon, vyvinutý Dr. Lloydem Pidgeonem, je energetickou i pracovně náročnou formou tepelné redukce.

V tomto procesu jsou uzavřené konektory, nikl-chróm-ocelový slitinové retorty vyplněny směsí kalcinované dolomitové rudy a ferosilicon, které se zahřívají, až se tvoří korunky hořčíku.Každý cyklus trvá asi 11 hodin, vyžaduje ruční plnění a vyprázdnění vakuových trubek a používá asi 11 tun surovin pro každou jednu tunu vyrobeného hořčíku.

Důvodem rozsáhlého využívání Pidgeonova procesu je změna výroby v provinciích bohatých na uhlí v severní centrální Číně, kde náklady na pracovní sílu a energii jsou výrazně nižší než v jiných oblastech produkujících hořčík.

Podle hořčíku. com, v roce 1992 Čína vyrobila pouze 7, 388 tun hořčíku. Do roku 2010 tento počet odhadl geologický průzkum Spojených států (USGS) na 654 000 tun nebo více než 85% světové produkce.

Mnoho zemí kromě Číny stále vyrábí hořčík, včetně Ruska, Izraele, Kazachstánu a Kanady. Nicméně, podle údajů USGS, roční produkce v každé z těchto zemí je méně než 40 000 tun.