マグネシウム金属はどのように製造されますか?

地球のコアから純粋なマグネシウムを抽出する

QAI出版/ゲッティイメージズ

マグネシウムは、宇宙と地球の地殻で 8 番目に多い元素です。産業界で幅広い用途があり、医薬品の重要な要素でもあります。アルミニウムとの合金としてよく使用されます。マグネシウムの添加により、アルミニウムの機械的特性、製造特性、および溶接特性に悪影響を与えることなく、アルミニウムの重量が軽減されます。マグネシウムは花火にも使用され、胃のむかつきを和らげるのに役立ちます.

見つけやすいという事実にもかかわらず、マグネシウムは自然界で自由に見つかることはありません.その結果、マグネシウムを他の物質から分離するためのさまざまな方法が開発されました。

マグネシウム製造技術

使用する資源の場所と種類に応じて、さまざまな生産方法を使用して精製することができます。 マグネシウム 金属。これには 2 つの要因があります。まず、マグネシウムが非常に豊富にあるため、多くの場所での生産が可能です。第二に、その最終用途は価格に敏感であるため、購入者は常に可能な限り低コストのソースを探すようになります。

ドロマイトおよびマグネサイト鉱石からの抽出

ドロマイトおよびマグネサイト鉱石から金属を抽出するために、電気化学プロセスが使用されます。ドロマイトを砕いて焙煎し、大きなタンクで海水と混ぜると、水酸化マグネシウムが底に沈みます。加熱してコークスに混ぜ、塩素と反応させて塩化マグネシウムを溶かします。これは電気分解され、表面に浮くマグネシウムを放出します。

海塩からの抽出

マグネシウムは、約 10% の塩化マグネシウムを含む塩水からも抽出されます。これらの供給源の塩化マグネシウムにはまだかなりの量の水が含まれており、電気分解して金属を生成する前に、塩化マグネシウムを無水にするために乾燥させる必要があります.

塩水もマグネシウム含有量が高い場合があります。海水から抽出された最初のマグネシウム金属は、1948 年にダウ ケミカルズ社のテキサス州フリーポート工場で製造されました。 死海マグネシウム株式会社 . (イスラエル)—Israel Chemicals Ltd. と Volkswagen AG のジョイント ベンチャー。

ピジョン法による抽出

過去20年間で、奇妙なことに、マグネシウム生産の最も効率の悪い方法の1つが最も一般的になりました.ロイド ピジョン博士によって開発されたピジョン プロセスは、エネルギーと労働集約型の熱還元です。

このプロセスでは、クローズド エンドのニッケル クロム スチール合金レトルトに焼成ドロマイト鉱石とフェロシリコンの混合物を充填し、マグネシウム クラウンが形成されるまで加熱します。各サイクルには約 11 時間かかり、手動で真空管を充填および空にする必要があり、生産されるマグネシウム 1 トンごとに約 11 トンの原材料が使用されます。

ピジョン法が広範に使用される理由は、他のマグネシウム生産地域よりも人件費とエネルギーコストが大幅に低い中国中北部の石炭が豊富な地域への生産のシフトによるものです。 Magnesium.com によると、1992 年に中国で生産されたマグネシウムはわずか 7,388 トンでした。 2010 年までに、この数は 800,000 トン、つまり世界生産の 85% 以上になると推定されました。

ロシア、イスラエル、カザフスタン、カナダなど、中国以外の多くの国ではまだマグネシウムを生産しています.しかし、これらの国での年間生産量は 40,000 トン未満です。