Производство магния

Электролитический способ получил наибольшее распространение для производства магния, которое включает в себя получение чистых безводных солей магния (хлористого магния), электролиз этих солей в расплавленном состоянии и рафинирование металлического магния. Основная составляющая электролита — хлористый магний (MgCl2), для снижения температуры плавления и повышения электропроводности электролита в него вводят NaCl, CaCl2, КО и в небольших количествах NaF и CaF2.

Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl2*KCl*6Н2O), магнезит (MgCO2), доломит (СаСО3*MgCO3), бишофит (MgCl2*6Н2O). Наибольшее количество магния получают из карналлита, который сначала обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит (MgCl2*KCl) используют для приготовления электролита.

Процесс осуществляют в электролизере, футерованном шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами — стальные пластины. Электролизер заполняют расплавленным электролитом состава, %: 10 MgCl2, 45 CaCl2, 30 NaCl, 15 KCl с небольшими добавками NaF и CaF2. Такой состав электролита необходим для понижения температуры его плавления (720 ± 10 °C). 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. Поскольку магний имеет меньшую плотность, чем электролит, он всплывает на поверхность, откуда его периодически удаляют вакуумным ковшом.

Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Для этого черновой магний и флюс, состоящий из MgCl2, KCl, BaCl2, CaF2, NaCl, CaCl2, нагревают в электропечи до температуры 700...750 °C и перемешивают. При этом неметаллические примеси переходят в шлак. Затем печь охлаждают до температуры 670 °С, и магний разливают в изложницы на чушки.