كيف يتم إنتاج معدن المغنيسيوم؟

المغنيسيوم هو العنصر الثامن الأكثر شيوعا في الكون والسابع الأكثر شيوعا في قشرة الأرض. ولديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في الصناعة وهي أيضا عنصر هام في الأدوية. وغالبا ما تستخدم سبيكة مع الألومنيوم؛ إضافة المغنيسيوم يخفف وزن الألومنيوم دون التأثير سلبا على خصائصها الميكانيكية والتصنيع واللحام. يستخدم المغنيسيوم أيضا في الألعاب النارية ويمكن أن تساعد على تهدئة المعدة بالضيق.

على الرغم من حقيقة أنه من السهل العثور عليها، لم يتم العثور على المغنيسيوم أبدا مجانا في الطبيعة. ونتيجة لذلك، تم تطوير العديد من الطرق المختلفة لفصل المغنيسيوم عن المواد الأخرى.

تقنيات إنتاج المغنيسيوم

اعتمادا على موقع ونوع الموارد المستخدمة، يمكن استخدام مجموعة واسعة من أساليب الإنتاج لصقل معدن المغنيسيوم. ويرجع ذلك إلى عاملين. أولا، المغنيسيوم وفيرة جدا، مما يجعل الإنتاج في العديد من المواقع ممكن. ثانيا، تطبيقات الاستخدام النهائي لها حساسة للأسعار، مما يشجع المشترين على السعي باستمرار بأقل مصدر تكلفة ممكن.

استخراج من خام الدولوميت والمغنيسيتي

تستخدم العمليات الكهروكيميائية لاستخراج المعدن من خام الدولوميت والمغنيسيتي. عندما يتم سحق الدولوميت، وتفحم ومختلطة مع مياه البحر في الدبابات الكبيرة، هيدروكسيد المغنيسيوم يستقر إلى أسفل. التدفئة، والخلط في فحم الكوك، والتفاعل مع الكلور، ثم تنتج كلوريد المغنيسيوم المنصهر.

هذا يمكن أن يكون بالكهرباء، الإفراج عن المغنيسيوم، الذي يطفو على السطح.

استخراج من ملح البحر

يتم استخراج المغنيسيوم أيضا من محلول ملحي يحتوي على حوالي 10٪ من كلوريد المغنيسيوم. ولا يزال كلوريد المغنيسيوم في هذه المصادر يحتوي على كميات كبيرة من الماء ويجب تجفيفه لجعل كلوريد المغنيسيوم اللامائي، قبل أن يتم تحلله لإنتاج المعادن.

يمكن أن تحتوي المياه المالحة أيضا على نسبة عالية من المغنيسيوم. تم إنتاج أول معدن مغنيسيوم مستخرجة من مياه البحر من قبل شركة داو للكيماويات في مصنع فريبورت بولاية تكساس في عام 1948. وتعمل منشأة فريبورت حتى عام 1998، ولكن في الوقت الحالي، المنتج الوحيد المغنيسيوم للمياه المالحة الوحيد هو شركة البحر الميت المغنيسيوم المحدودة )؛ مشروع مشترك بين شركة إسرائيل للكيماويات المحدودة وشركة فولكس واجن.

استخراج من خلال عملية بيدجيون

على مدى السنوات ال 20 الماضية، واحدة من أقل الطرق كفاءة لإنتاج المغنيسيوم، غريبا، أصبحت الأكثر انتشارا. عملية بيدجيون، التي وضعتها الدكتور لويد بيدجيون، على حد سواء شكل الطاقة والعمل كثيفة من الحد الحراري.

وفي هذه العملية، تمتلئ معالجات سبائك النيكل والكروم والفولاذ المغلقة مع خليط من خام الدولوميت المكلس والفيروسيليكون، والتي يتم تسخينها حتى تشكل التيجان المغنيسيوم.كل دورة يستغرق حوالي 11 ساعة، يتطلب يدويا ملء وتفريغ أنابيب فراغ، ويستخدم حوالي 11 طن من المواد الخام لكل طن واحد من المغنيسيوم المنتجة.

ويرجع سبب الاستخدام الواسع النطاق لعملية بيدجيون إلى التحول في الإنتاج إلى المقاطعات الغنية بالفحم في شمال وسط الصين حيث تكون تكاليف العمالة والطاقة أقل بكثير مما هي عليه في المناطق الأخرى المنتجة للمغنيسيوم.

وفقا للمغنيسيوم. كوم، في عام 1992، أنتجت الصين فقط 7، 388 طن من المغنيسيوم. وبحلول عام 2010، تم تقدير هذا الرقم من قبل المسح الجيولوجي للولايات المتحدة (أوسغس) ليكون 654 ألف طن أو أكثر من 85٪ من الإنتاج العالمي.

العديد من البلدان إلى جانب الصين لا تزال تنتج المغنيسيوم، بما في ذلك روسيا وإسرائيل وكازاخستان وكندا. ومع ذلك، وفقا لأرقام أوسغس، الإنتاج السنوي في كل من هذه البلدان أقل من 40 ألف طن.