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마그네슘 추출


마그네슘은 알루미늄처럼 보이는 은빛 흰색 금속이지만 입방 센티미터 밀도 당 1.738 그램의 "가장 가벼운 구조 금속"입니다. 645oC 온도 이상에서, 마그네슘은 산소와 강하게 반응하고 밝은 흰색 불꽃으로 화상을 입 힙니다. 마그네슘 추출 공정에는 2 단계로 구성된 전기 분해가 포함됩니다. 공급 원료 준비 및 금속의 해리 및 백운석으로부터의 열 반응. 마그네슘은 8 개의 요소 중에서 두 번째로 가장 풍부한 구성 요소입니다. 이 금속은 반응성이 높으며 다양한 소금물, 암석 및 해수에 존재합니다. 마그네슘 염의 "열 감소"와 산화 된 형태를 사용하여 마그네슘으로부터 금속의 수를 형성 할 수있다. 마그네슘의 가장 흔한 광석 미네랄은 백운석입니다. 백운석은 마그네슘과 탄산 칼슘으로 만들어졌습니다. 다른 광석 미네랄 마그네사이트는 카보네이트 마그네슘과 MGCO3로 구성됩니다. 가장 큰 마그네슘 공급원은 해수입니다.

MG의 사용 :

  • 마그네슘은 제약 부문에서 의약품을 만드는 데 사용됩니다.
  • FlashBulbs는 마그네슘을 사용하여 생산됩니다. 마그네슘이 불에 타면 어둠 속에서 사진을 찍는 데 도움이되는 밝은 흰색 빛을 생성합니다.
  • 마그네슘은 여러 연고 나 정제를 생산하는 데 널리 사용됩니다. 이 의약품은 다른 피부 질환을 치료하는 데 사용됩니다.

 

마그네슘 추출의 역사 :  

영어 과학자 Michael Faraday 1833 년, 먼저 실험실에서 전기 분해를 통해 마그네슘을 추출했습니다. 그 후 1886 년 독일에서 마그네슘은“알루미늄과 마그네슘 Fabrik Hemelingen”에 의해 산업적으로 생산되었습니다. 중국은 세계의 주요 마그네슘을 생산하는 세계 최고의 국가이며 2019 년에는 세계 마그네슘의 약 85%를 생산했습니다.

수평 Pidgeon 공정 - 전기 분해

염화 마그네슘 전기 분해는 전 세계 출력의 약 75%를 차지하는 마그네슘을 생산하는 가장 널리 사용되는 기술입니다. “Dominion Magnesium”박사는 1941 년 캐나다에서“비둘기 메드”를 만들었습니다. 백운석의 파괴와 산화 마그네슘 감소로 구성됩니다.

백운석은 화학 반응을 사용하여 CACO3을 사용하여 780에서 1450oC의 고온에서 분해됩니다.

mgco3.caco3 → mgo + cao + 2co2

 

소년 돌로마이트는 3 내지 10 파스칼의 저압에서 실리콘 또는 알루미늄으로 약 1150 ~ 1400 ° C로 감소합니다.

2mgo + 2cao + si → 2mg + cao.sio2

3mgo + 2cao + 2 l → 3mg + 2cao.l2o3

 

절차의 장점

  • 절차의 반응은 비교적 간단합니다.
  • 반응 비용은 다른 마그네슘 추출 과정보다 훨씬 적습니다.
  • 필요한 열원은 다중입니다.
  • 생산 된 마그네슘은 양질의 품질입니다.
  • 저전력 소비가 필요합니다.

 

수직 Pidgeon 공정

전통적인 수평 Pidgeon 프로세스 외에 또 다른 프로세스는 수직 프로세스입니다. 중력으로 모든 재료를 자동으로 처리하는 것이 포함됩니다. 수직 프로세스에서 첨단 기계는 재료를 지속적으로 모니터링합니다. 이 과정은보다 환경 친화적이며 높은 생산성을 보장합니다.

절차의 장점 :

  • 생산 능력은 수평
  • 보다 레토르트 당 30kg에서 65 ~ 70kg으로 증가합니다.
  • 생산 시간주기는 다른 마그네슘 추출 절차보다 짧습니다.
  • 재료를 적재 및 언로드하는 모든 절차는 기술적으로나 자동으로 수행되어 시간 소비를 줄입니다.

열 감소 :

열 감소 절차에서, 백운석은 약 1,800 ° C의 고온에서 산화 마그네슘 (MGO) 및 석회 (CAO)와 반응하고 실리콘으로 감소되고있다. 결과적으로, 그것은 부산물로서 dicalcium silicate의 슬래그를 갖는 기체 상태에서 마그네슘을 생산한다. 이 과정에는 약 100 킬로 파스 칼의 고온과 증기 압력이 필요합니다.

2cao + 2mgo + si → 2mg + ca2sio4

절차의 장점 :

  • 프로세스의 감소 비용이 낮습니다.
  • 환경 친화적.

N.B :부산물로 생성 된 규산염 슬래그는 융점이 약 2000oC입니다. Alumina를 추가하여 1500-1600oC로 줄일 수 있습니다.

 

마그네슘 정제

상기 절차에서 생산 된 마그네슘은 불순물로 구성됩니다. 그 상태에서는 순수한 마그네슘을 사용할 수 없습니다. 불순물을 제거하고 합금 요소를 추가하기 위해 금속은 주조 공장으로 운반됩니다.

부식성 마그네슘

실온에서 순수한 마그네슘의 유의 한 부식은 없습니다. 물과 접촉하는 드문 경우에 발생할 수 있습니다. 물 또는 수생 환경에서의 마그네슘 용해는 물과의 전기 화학적 상호 작용으로 인해 발생한다는 것이 일반적으로 받아 들여진다. 수산화 마그네슘 및 수소 가스가 형성됩니다. 산소의 존재는 대기 부식에서 중요한 요소입니다. 이러한 과정의 산소 농도에 대한 민감도는 다른 메커니즘에 비해 상대적으로 낮다. 

마그네슘의 부식을 방지하기 위해 천연 표면 코팅이이를 보호합니다. 수동 코트는 양이온 흐름을 바깥쪽으로 제한하는 코트입니다. 또한 음이온이나 산화제를 안쪽으로 저항시키고 국소 분해를 빠르게 치유합니다. 보호 용량은 전해질 종 및 금속 불순물과 같은 환경 및 야금 조건에 의해 영향을받는 구조와 구성에 의해 결정됩니다.

마그네슘 품질을 향상시키기 위해서는 부식에 저항하는 것이 필수적입니다. 충분한 양의 망간을 사용하여 마그네슘 부식을 저항 할 수 있습니다. 금속 내에서 수소 가스의 생산을 감소시킵니다. 수소 가스는 부식 반응의 필수 요소입니다. 또한 소량의 비소는 마그네슘의 부식 가능성을 줄입니다.

결론

마그네슘은 안정적인 화합물을 형성 할 수있는 강력한 화학 제입니다. 고온과 건조 공기에서 산소와 반응 할 수 있습니다. 이 강렬한 활성 금속의 추출 절차에는 잘 형성된 기술과 다른 전기 화학 반응이 필요합니다. 마그네슘 추출에 사용되는 중요한 공정에는 비둘기 공정 및 열 감소가 포함됩니다. 마그네슘 추출의 상세한 과정 및 반응이 여기에서 논의됩니다. 모든 장점과 단점도 주제 전체에서 강조됩니다. 



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