Tehnici și metode de prelucrare a magneziului Britannica
Editorii noștri vor examina ceea ce ați trimis și vor stabili dacă să revizuiți articolul.
Prelucrarea magneziului, prepararea minereului de magneziu pentru utilizare în diverse produse.
Magneziul (Mg) este un metal alb argintiu, care are un aspect similar cu aluminiul, dar cântărește cu o treime mai puțin. Cu o densitate de doar 1.738 grame pe centimetru cub, este cel mai ușor metal structural cunoscut. Are o structură cristalină hexagonală strânsă (hcp), astfel încât, la fel ca majoritatea metalelor din această structură, îi lipsește ductilitatea atunci când se lucrează la temperaturi mai scăzute. În plus, în forma sa pură, îi lipsește rezistența suficientă pentru majoritatea aplicațiilor structurale. Cu toate acestea, adăugarea de elemente de aliere îmbunătățește proprietățile sale într-o asemenea măsură încât atât aliajele de magneziu turnate, cât și cele forjate sunt utilizate pe scară largă, în special în cazul în care greutatea redusă și rezistența ridicată sunt importante.
Magneziul este puternic reactiv cu oxigenul la temperaturi ridicate; peste 645 ° C (1.190 ° F) în aer uscat, arde cu o lumină albă strălucitoare și căldură intensă. Din acest motiv, pulberile de magneziu sunt utilizate în pirotehnie. La temperatura camerei, pe suprafața metalului se formează un film stabil de hidroxid de magneziu insolubil în apă, protejându-l de coroziune în majoritatea atmosferelor. Fiind un reactant puternic care formează compuși stabili cu clor, oxigen și sulf, magneziul are mai multe aplicații metalurgice, cum ar fi în producția de titan din tetraclorură de titan și în desulfurarea fierului de furnal. Reactivitatea sa chimică este evidentă și în compușii de magneziu care au o largă aplicare în industrie, medicină și agricultură.
Istorie
Magneziul își trage numele de la magnezit, un mineral carbonat de magneziu, iar la rândul său se spune că acest mineral își datorează numele depozitelor de magnezit găsite în Magnesia, un district din regiunea antică greacă din Tesalia. Chimistul britanic Humphry Davy ar fi produs un amalgam de magneziu în 1808 prin electrolizarea sulfatului de magneziu umed, folosind mercurul ca catod. Cu toate acestea, primul magneziu metalic a fost produs în 1828 de către omul de știință francez A.-A.-B. Ocupat. Munca sa a implicat reducerea clorurii de magneziu topit de potasiu metalic. În 1833, omul de știință englez Michael Faraday a fost primul care a produs magneziu prin electroliza clorurii de magneziu topit. Experimentele sale au fost repetate de chimistul german Robert Bunsen.
Prima producție industrială de succes a fugit în Germania în 1886 de aluminiu și magneziu fabricat Hemelingen, bazată pe electroliza carnalitului topit. Hemelingen a devenit ulterior parte a complexului industrial IG Farbenindustrie, care, în anii 1920 și 1930, a dezvoltat un proces pentru producerea unor cantități mari de clorură de magneziu topită și esențial lipsită de apă (cunoscută acum sub numele de procesul IG Farben), precum și tehnologia pentru electrolizarea acestui produs în magneziu metalic și clor. Alte contribuții ale IG Farben au fost dezvoltarea de numeroase aliaje turnate și maleabile, fluxuri de rafinare și protecție, produse de magneziu forjat și un număr mare de aplicații pentru avioane și automobile. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, Compania Dow Chemical din Statele Unite și Magnesium Electron Limited din Marea Britanie au început reducerea electrolitică a magneziului din apa de mare pompată din Golful Galveston, Texas și Marea Nordului la Hartlepool, Anglia. În același timp, în Ontario, Canada, L.M. A fost introdus procesul Pidgeon de reducere termică a oxidului de magneziu cu siliciu în retortele arse extern.
După război, aplicațiile militare și-au pierdut importanța. Dow Chemical a extins piețele civile prin dezvoltarea de produse forjate, tehnologie de fotogravură și sisteme de tratare a suprafeței. Extracția a rămas bazată pe electroliză și reducere termică. La aceste procese s-au făcut rafinări precum încălzirea internă a retortelor (procesul Magnetherm, introdus în Franța în 1961), extracția din pastile de clorură de magneziu deshidratate (introdusă de compania norvegiană Norsk Hydro în 1974) și îmbunătățirea tehnologiei celulelor electrolitice de la aproximativ 1970.
Începând din 2019, China a produs aproximativ 85% din magneziul mondial, iar Rusia, Kazahstan, Israel și Brazilia au produs o mare parte din restul.
Minereuri și materii prime
Al optulea cel mai abundent element din natură, magneziul constituie 2,4% din scoarța Pământului. Datorită reactivității sale puternice, nu apare în starea nativă, ci mai degrabă se găsește într-o mare varietate de compuși din apa de mare, saramură și roci.
Dintre mineralele de minereu, cele mai frecvente sunt carbonații dolomitici (un compus din carbonați de magneziu și calciu, MgCO3 · CaCO3) și magnezitul (carbonat de magneziu, MgCO3). Mai puțin frecventă este brucita minerală hidroxid, Mg (OH) 2 și carnalitul mineral halogen (un compus din cloruri de magneziu și potasiu și apă, MgCl2 · KCl · 6H2O).