Термические способы получения магния

Термические способы получения магния основаны на восстановлении его из оксидов или других соединений более активным металлом, обладающим большим сродством к кислороду, чем магний.

Магний имеет высокое сродство к кислороду, и его оксид относится к числу очень прочных оксидов (см. рис. 34, 36). По этой причине выбор восстановителя и условий восстановления при получении магния термическим способом — задача очень трудная, несмотря на кажущуюся простоту технологии.

В качестве восстановителя для оксида магния можно использовать кремний, алюминий, силикоалюминий и карбиды кальция, алюминия и других металлов, а также углерод. При этом восстановление возможно только при температурах, когда магний будет находиться в парообразном состоянии, т.е. выше точки его кипения (1107°С). Снижению температуры восстановления способствует пониженное давление (вакуум).

Восстановление оксида магния с помощью металлов или сплавов в общем виде выражается уравнением

MgO_TB + Ме_тв ↔ Mg_nap + MeO_TB. (162)

В металлургии магния возможны два способа металлотермического восстановления:

1. силикотермический и

2. алюмотермический.

Кремний по экономическим соображениям лучше использовать в форме ферросилиция. Использование алюминия ввиду его высокой стоимости нецелесообразно. Реакция восстановления карбидами выражается уравнением:

MgO_TB + МеС_тв ↔ МеО_тв + С_тв + Mg_nap. (163)

Характерной особенностью металлотермического и карбидотермического восстановления является то, что из продуктов реакций только магний находится в парообразном состоянии. Это позволяет легко отделить его от твердых фаз путем удаления из зоны реакции паров магния и конденсации их в охлаждаемой зоне печи.

В настоящее время из перечисленных разновидностей термических способов получения магния только силикотермический используется в промышленности. Производство магния углетермическим и карбидотермическим способами прекращено и представляет исторический интерес. Поэтому остановимся на рассмотрении только силикотермического процесса.