استخراج المغنيسيوم النقي من قلب الأرض
المغنيسيوم هو العنصر الثامن الأكثر شيوعا في الكون والسابع الأكثر شيوعا في قشرة الأرض. لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في الصناعة وهي أيضا عنصر مهم في الأدوية. غالبا ما يستخدم كخليط مع الألومنيوم. إضافة المغنيسيوم يخفف وزن الألمنيوم دون التأثير سلبًا على خصائصه الميكانيكية وتصنيعه ولحامه. المغنيسيوم يستخدم أيضا في الألعاب النارية ويمكن أن يساعد على تهدئة المعدة.
على الرغم من أنه من السهل العثور عليه ، إلا أنه لم يتم العثور على المغنيسيوم مطلقًا في الطبيعة. ونتيجة لذلك ، تم تطوير العديد من الطرق المختلفة لفصل المغنيسيوم عن المواد الأخرى.
تقنيات إنتاج المغنيسيوم
اعتمادا على موقع ونوع المورد المستخدم ، يمكن استخدام مجموعة واسعة من أساليب الإنتاج لتحسين معدن المغنيسيوم . هذا يرجع إلى عاملين. أولا ، المغنيسيوم وفير للغاية ، مما يجعل الإنتاج في العديد من المواقع ممكن. ثانياً ، تطبيقاته النهائية هي حساسة للسعر ، مما يشجع المشترين على البحث باستمرار عن أقل مصدر ممكن للتكلفة.
استخراج من الدولوميت وخامات المغنسيت
تستخدم العمليات الكهروكيميائية لاستخراج المعادن من خام الدولومايت وخامات المغنسيت. عندما يتم تكسير الدولوميت وتفحمه وتخلطه بمياه البحر في خزانات كبيرة ، يستقر هيدروكسيد المغنسيوم في القاع. تسخين ، خلط في فحم الكوك ، والتفاعل مع الكلور ، ثم ينتج كلوريد المغنيسيوم المصهور.
ويمكن تحلل هذا بالكهرباء ، مما يطلق المغنيسيوم ، الذي يطفو على السطح.
استخراج من ملح البحر
كما يتم استخراج المغنيسيوم من المحاليل الملحية الملحية ، التي تحتوي على حوالي 10 في المئة من كلوريد المغنيسيوم. لا يزال كلوريد المغنيسيوم في هذه المصادر يحتوي على كميات كبيرة من الماء ويجب تجفيفه لجعل كلوريد المغنيسيوم لامائيًا ، قبل أن يتم تحلله بالكهرباء لإنتاج المعدن.
يمكن أن تحتوي المياه المالحة أيضًا على نسبة عالية من المغنيسيوم. تم إنتاج أول معدن مغنيسيوم تم استخراجه من مياه البحر بواسطة شركة داو كيميكالز في مصنع فريبورت ، تكساس في عام 1948. تعمل منشأة فريبورت حتى عام 1998 ، ولكن في الوقت الحاضر ، منتج الماغنسيوم الوحيد المتبقي من المياه المالحة هو شركة البحر الميت للمغنيسيوم المحدودة (إسرائيل) )؛ مشروع مشترك بين شركة Israel Chemicals Ltd. وشركة Volkswagen AG.
استخراج من خلال عملية بيدجون
على مدى السنوات العشرين الماضية ، أصبح واحد من أقل الطرق كفاءة لإنتاج المغنيسيوم هو الأكثر انتشارًا. إن عملية بيدجون ، التي طورها الدكتور لويد بيدجون ، هي شكل من أشكال التخفيض الحراري للطاقة واليد العاملة.
في هذه العملية ، تمتلئ المعادلات ذات نهاية مغلقة ، والنيكل والكروم والصلب مع خليط من خام الدولوميت المكلس والفيروسيليكون ، والتي يتم تسخينها حتى تتشكل شكل المغنيسيوم. وتستغرق كل دورة حوالي 11 ساعة ، وتتطلب تعبئة وتفريغ يدوياً للأنابيب المفرغة ، وتستخدم حوالي 11 طناً من المواد الخام لكل طن واحد من الماغنسيوم المنتج.
يرجع السبب في الاستخدام المكثف لعملية Pidgeon إلى التحول في الإنتاج إلى المقاطعات الغنية بالفحم في شمال وسط الصين حيث تكاليف اليد العاملة والطاقة أقل بكثير من مناطق إنتاج المغنيسيوم الأخرى.
حسب Magnesium.com ، في عام 1992 ، أنتجت الصين فقط 7388 طن من المغنيسيوم. بحلول عام 2010 ، قدر هذا العدد من قبل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) بـ 654،000 طن أو أكثر من 85٪ من الإنتاج العالمي.
العديد من الدول إلى جانب الصين لا تزال تنتج المغنيسيوم ، بما في ذلك روسيا وإسرائيل وكازاخستان وكندا. ومع ذلك ، وفقا لأرقام USGS ، الإنتاج السنوي في كل من هذه البلدان أقل من 40000 طن.