金属镁的冶炼方法

2025-11-03 14:31:41

金属镁的冶炼技术历经200余年的发展,主要经历了化学法、熔盐电解法和热还原法三大阶段,形成了以皮江法和电解法为主的工业化生产体系。‌当前,金属镁的冶炼主要采用热还原法,其中皮江法是全球主流的生产工艺。

01  化学法阶段      

一、化学法阶段(1808-1886年) 早期探索‌:1808年英国科学家戴维首次通过电解氧化镁与汞的混合物制得镁汞齐,蒸馏后获得金属镁。1828年法国科学家比西改用钾还原熔融氯化镁,1833年法拉第进一步优化电解法。‌ 局限性‌:此阶段产量极低(年产量仅数百吨),未实现规模化生产,主要用于军事用途。

02   熔盐电解法阶段      

二、熔盐电解法阶段(1886年至今) 工业化开端‌:1886年德国建成全球首家电解氯化镁的镁厂,标志电解法进入工业应用。1909年镁合金首次用于航空构件,推动需求增长。 技术分支‌:包括道乌法、光卤石法、氧化镁氯化法等,核心在于高纯度无水氯化镁的制备‌ 现状‌:发达国家80%以上镁产能采用电解法,中国自20世纪50年代起利用菱镁矿资源发展电解技术。

03  热还原法阶段      

三、热还原法阶段(1941年至今) 皮江法诞生‌:1941年加拿大皮江教授首创硅铁还原煅烧白云石工艺,1942年实现工业化。中国于1988年引入并优化横罐工艺,形成成本优势。 技术特点‌:高温(1473K)真空环境下,硅铁还原氧化镁生成镁蒸气,冷凝后结晶。 挑战‌:能耗高、污染大,但因流程短、投资低成为主流。‌

04  创新技术:橄榄岩盐酸法      

当前主流加工工艺普遍存在成本高、能耗高、碳排放高的问题。创新的橄榄岩盐酸法,成本低、能耗低,副产物可循环利用,可实现资源的高效综合利用,符合“双碳”目标要求。这一技术突破必将为金属镁行业带来新的发展机遇。