鎂錠的開采過程需要從含鎂礦物原料開始加工,其中菱鎂礦(MgCO?)和白云石(CaMg(CO?)?)是最主要來源。在開采階段,首先要進(jìn)行地質(zhì)勘探確定礦床分布,露天開采更適合淺層礦床,而深層礦脈則需要采用地下巷道掘進(jìn)方式。特別值得關(guān)注的是礦石品位(氧化鎂含量需高于40%)直接影響后續(xù)冶煉效率,因此采礦過程中會(huì)通過人工分選或光電分選設(shè)備進(jìn)行初步富集。
將原礦加工成鎂錠需要經(jīng)過多道關(guān)鍵工序。破碎后的礦石需要經(jīng)過煅燒處理(溫度控制在700-900℃)分解碳酸鹽,白云石還涉及添加硅鐵進(jìn)行皮江法還原?,F(xiàn)代電解法則要求將氯化鎂原料(MgCl?含量>95%)送入電解槽,在直流電(電流效率達(dá)85%以上)作用下分解出液態(tài)金屬鎂。無論采用何種工藝,最終都要通過真空蒸餾提純,澆鑄成符合GB/T3499標(biāo)準(zhǔn)的鎂錠(純度99.8%-99.95%)。
在環(huán)境保護(hù)方面,鎂冶煉會(huì)產(chǎn)生大量廢渣和含氯廢氣,需要配套建設(shè)除塵系統(tǒng)(排放濃度<30mg/m3)和氯化氫回收裝置。特別是皮江法每生產(chǎn)1噸鎂錠會(huì)產(chǎn)生5-6噸還原渣,這些廢渣經(jīng)穩(wěn)定化處理后可作為建筑材料使用。隨著技術(shù)進(jìn)步,新型無廢電解工藝正在逐步推廣應(yīng)用,這種閉環(huán)生產(chǎn)工藝能顯著降低能源消耗(噸鎂電耗降至12,000kWh以下)和環(huán)境負(fù)荷。