Extrahieren von reinem Magnesium aus dem Erdkern
Magnesium ist das achthäufigste Element im Universum und das siebthäufigste in der Erdkruste. Es ist vielseitig in der Industrie einsetzbar und ein wichtiger Bestandteil von Arzneimitteln. Es wird oft als Legierung mit Aluminium verwendet; Die Zugabe von Magnesium erleichtert das Gewicht von Aluminium, ohne seine mechanischen Eigenschaften, Herstellungs- und Schweißeigenschaften negativ zu beeinflussen. Magnesium wird auch in der Pyrotechnik verwendet und kann helfen, Magenverstimmungen zu lindern.
Trotz der Tatsache, dass es leicht zu finden ist, wird Magnesium in der Natur nie frei gefunden. Als ein Ergebnis wurden viele verschiedene Verfahren entwickelt, um Magnesium von anderen Substanzen zu trennen.
Magnesium-Produktionstechniken
Abhängig von dem Ort und der Art der verwendeten Ressource kann eine breite Vielfalt von Herstellungsverfahren verwendet werden, um Magnesiummetall zu veredeln. Dies ist auf zwei Faktoren zurückzuführen. Erstens ist Magnesium sehr reichlich vorhanden, wodurch die Produktion an vielen Stellen möglich ist. Zweitens sind die Anwendungen für den Endverbrauch preissensibel, was den Käufer dazu ermutigt, ständig nach der kostengünstigsten Quelle zu suchen.
Extraktion aus Dolomit- und Magnesiterz
Elektrochemische Prozesse werden verwendet, um das Metall aus Dolomit- und Magnesiterz zu extrahieren. Wenn Dolomit in großen Tanks zerkleinert, geröstet und mit Meerwasser vermischt wird, setzt sich Magnesiumhydroxid auf dem Boden ab. Erhitzen, Einmischen in Koks und Umsetzen mit Chlor ergibt dann geschmolzenes Magnesiumchlorid.
Dies kann elektrolysiert werden, wodurch Magnesium freigesetzt wird, das an die Oberfläche schwimmt.
Extraktion aus Meersalz
Magnesium wird auch aus Salzsolen gewonnen, die etwa 10 Prozent Magnesiumchlorid enthalten. Das Magnesiumchlorid an diesen Quellen enthält noch erhebliche Mengen an Wasser und muss getrocknet werden, um das Magnesiumchlorid wasserfrei zu machen, bevor es zur Herstellung von Metall elektrolysiert werden kann.
Salzwasser kann auch einen hohen Magnesiumgehalt aufweisen. Das erste Magnesiummetall, das aus Meerwasser gewonnen wurde, wurde 1948 von Dow Chemicals in seinem Werk in Freeport, Texas, hergestellt. Das Werk in Freeport war bis 1998 in Betrieb, aber derzeit ist der einzige verbliebene Salz-Magnesium-Produzent das Dead Sea Magnesium Ltd. ); Ein Joint Venture zwischen der Israel Chemicals Ltd. und der Volkswagen AG.
Extraktion durch den Pidgeon-Prozess
In den letzten 20 Jahren hat sich eine der am wenigsten effizienten Methoden der Magnesiumproduktion merklich durchgesetzt. Der von Dr. Lloyd Pidgeon entwickelte Pidgeon-Prozess ist sowohl eine energie- als auch arbeitsintensive Form der thermischen Reduktion.
Bei diesem Verfahren werden geschlossene Nickel- Chrom- Stahl- Legierungsretorten mit einer Mischung aus kalziniertem Dolomiterz und Ferrosilizium gefüllt, die bis zur Bildung von Magnesiumkronen erhitzt werden. Jeder Zyklus dauert etwa 11 Stunden, erfordert das manuelle Füllen und Entleeren der Vakuumröhren und verbraucht für jede produzierte Tonne Magnesium etwa 11 Tonnen Rohstoffe.
Der Grund für den extensiven Einsatz des Pidgeon-Prozesses liegt in der Verlagerung der Produktion in die kohlereichen Provinzen in Nord-Zentralchina, wo die Arbeits- und Energiekosten deutlich niedriger sind als in anderen magnesiumproduzierenden Regionen.
Laut Magnesium.com produzierte China 1992 nur 7.388 Tonnen Magnesium. Bis zum Jahr 2010 wurde diese Zahl von der United States Geological Survey (USGS) auf 654.000 Tonnen oder mehr als 85% der weltweiten Produktion geschätzt.
Viele Länder außer China produzieren immer noch Magnesium, einschließlich Russland, Israel, Kasachstan und Kanada. Laut USGS-Zahlen beträgt die jährliche Produktion in diesen Ländern jedoch weniger als 40.000 Tonnen.