우리는 보통 바닷물에서 마그네슘을 추출한다.
-응?
마그네슘은 중요한 전략 물자이기 때문에 세계에서 마그네슘 금속의 생산은 모두 전쟁과 밀접한 관련이 있어' 국방금속' 이라고 불린다. 바닷물에서 생산되는 금속 마그네슘의 연간 생산량은 제 2 차 세계대전 전 2 만 톤에 불과했고, 전시에는 20 만 톤이 넘었고, 전후 3 만 톤으로 줄었다. 마그네슘에 대한 점진적인 인식으로 금속 마그네슘은 기계 제조업에서 강철 알루미늄 아연 등 금속을 대체하는 경향이 있다. 게다가, 그것은 야금공업과 화학공업에서 새로운 광활한 응용 분야를 개척하였다. 금속 마그네슘은 금속 중의' 후기의 쇼' 로 앞날이 밝다고 할 수 있다. -응?
바닷물에서 마그네슘의 함량은 브롬과 나트륨에 이어 3 위를 차지했다. 마그네슘은 무게가 가볍고 강도가 높은 특징을 가지고 있어 비행기와 선박을 만드는 데 사용할 수 있다. 마그네슘 리튬 합금은 무게가 가장 가볍고 내열성이 가장 강하여 군공과 민간기업에서 중요한 의미를 갖는다. 로켓, 미사일, 항공기 제조, 자동차, 정밀 기계 등에 광범위하게 적용된다. 각국의 철강 공업이 급속히 발전하면서 산화마그네슘의 수가 갈수록 많아지고 있을 뿐만 아니라 제강에 필요한 양질의 산화마그네슘의 불순물 함량이 2% ~ 4% 이하로 요구된다. 육지에서 소결된 천연 마그네사이트 광산으로 만든 이런 산화마그네슘은 도달할 수 없는 요구이다. 그리고 바닷물 추출의 순도는 1960 년대부터 96 ~ 98% 에 달했다. 제련 기술이 개선됨에 따라 마그네슘의 순도는 99.7% 로 높아졌다. 이런 초고순산화 마그네슘은 의심할 여지 없이 야금업계의 특수한 수요를 만족시킬 수 있다.
마그네슘 추출 작업 과정
바닷물에서 마그네슘을 추출할 때 바닷물을 초대형 수조로 뽑아서 석회유를 붓고 수산화마그네슘의 현탁액을 만들어 마그네슘을 풍부하게 하고 정제하기 위해서다. 침전한 후 침전을 제거하고 세탁하여 고순도 수산화마그네슘을 얻는다. 쓸모가 크지 않아 반드시 유용한 산화마그네슘과 금속 마그네슘이 되어야 한다. 수산화마그네슘은 불안정하여 가열 후 산화마그네슘과 물로 분해된다.
수산화 마그네슘-마그네시아 +H2O
+2 가 마그네슘 이온을 전자로 만들어 원소 마그네슘으로 되돌리기는 어렵다. 제철과 같은 방법으로 마그네슘을 제련한다면, 매우 높은 온도가 필요하다. 예를 들어, 2000 C 하에서만 코크스로 산화마그네슘을 복원해야만 원소 마그네슘을 준비할 수 있다. 이렇게 얻은 마그네슘은 보통 더 많은 불순물을 함유하고 있다.
MgO+C-Mg+CO↑
따라서 공업에서 흔히 전기 분해 방법을 사용하여 마그네슘 이온이 음극에서 전자를 얻어 단질 마그네슘으로 환원하게 한다. 전해 마그네슘 제련, 우선 마그네슘 이온이 함유된 용융액을 얻어야 한다. 마그네슘 화합물에서 전형적인 이온 화합물은 산화마그네슘과 염화마그네슘이다. 산화마그네슘의 융점은 너무 높고 (2800 C), 염화마그네슘의 융점은 훨씬 낮다 (714 C). 그래서 사람들은 염화 마그네슘을 전해 마그네슘의 원료로 선택했다. 염산으로 수산화마그네슘 (또는 산화마그네슘) 를 녹인 다음 용액을 염화마그네슘으로 농축한다.
수산화 마그네슘+디 하이드로 클로라이드 = 염화 마그네슘+이수화
용융 염화 마그네슘에는 자유롭게 움직이는 마그네슘 이온이 있다. 직류를 통과한 후 염소 이온은 양극으로 이동하고 양극에서 전자를 잃고 염소 원자로 산화되고 두 염소 원자가 결합되어 1 개 염소 분자를 형성한다. 마그네슘 이온은 음극으로 이동하여 전자를 얻고 원소 마그네슘으로 환원한다. 두 전극에서 일어나는 반응은
양극: 2cl-2e = Cl2 = 음극: Mg2++2e=Mg
전체 전해 반응 방정식은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
MgCl 전원 켜기? (l) = = = = = mg (s)+cl? (g) 4