Производство магния

Подобно алюминию магний получают электролизом из его расплавленных солей.

Основным сырьем для получения магния являются карналлит (MgCl₂ • KCl • 6H₂O), магнезит (MgCO₃), доломит (CaCo₃ • MgCo₃), бишофит (MgCl₂ • 6H₂O). Наибольшее количество магния получают из карналлита. Сначала карналлит обогащают и обезвоживают. Безводный карналлит (MgCl₃ • KCl) используют для приготовления электролита.

Электролиз осуществляют в электролизере, футерованным шамотным кирпичом. Анодами служат графитовые пластины, а катодами – стальные пластины. Электролизер заполняют расплавленным электролитом состава: 10 % MgCl₂, 45 % CaCl₂, 30 % NaCl, 15 % KCl с небольшими добавками NaF и CaF₂, такой состав необходим для понижения температуры его плавления [(720 + 10) ºС]. Для электролитического разложения хлористого магния через электролит пропускают ток. В результате образуются ионы хлора, которые движутся к аноду. Ионы магния движуться к катоду и после разряда выделяются на поверхности, образуя капельки жидкого чернового магния. Магний имеет меньшую плотность, чем электролит, поэтому он всплывает на поверхность, откуда его периодически удаляют вакуумным ковшом.

Черновой магний содержит 5 % примесей, поэтому его рафинируют переплавкой с флюсами. Для этого черновой магний и флюс, состоящий из Mg Cl₂, KCl, BaCl₂, CaF₂, NaCl, CaCl₂, нагревают в электропечи до температуры – 700-750 ºС и перемешивают. При этом неметаллические примеси переходят в шлак. После этого печь охлаждают до температуры 670 ºС и магний разливают в изложницы на чушки. Магний – легкий металл (плотность 1740 кг/м³), температура его плавления 651 ºС. Промышленный магний марки Мг 96 содержит 99,92 % Mg, марки Mr 95 – 99,82 % Mg. Магниевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные, не упрочняемые и упрочняемые термической обработкой. Деформируемые магниевые сплавы (МА) содержат до 2 % Mn, до плавления 1083 ºС, обладает высокой пластичностью, коррозийной стойкостью, малым удельным электросопротивлением, высокой теплопроводностью, и поэтому ее широко используют для изготовления электропроводов, деталей электрических машин и приборов, в химическом машиностроении. Медь по чистоте подразделяют на марки МО (99,95 % Си), М1 (99,9 % Си), М2 (99,7 % Си), М3 (99,5 % Си), М4 (99 % Си).

Медные сплавы разделяют на бронзы и латуни.Бронзы – это сплавы меди с оловом (4-33 % Sn), свинцом (30% Pb), алюминием (5-11 % Al), кремнием (4-5 %Si), сурьмой и фосфором.

Латуни – это сплавы меди с цинком (до 50 %Zn) c небольшими добавками алюминия, кремния, никеля, марганца. Медные сплавы обозначают начальными буквами их названия ( Л – латунь, Бр – бронза), после чего следует первые буквы основных названий элементов, образующих сплав, и цифры, указывающие количество легирующего элемента в процентах. Например, ЛЦ40Мц1,5 – латунь, содержащая 40% Zn, 1,5% Mn, остальное Си.

Бронзы и латуни разделяют на деформируемые и литейные. Литейные бронзы и латуни отличаются от деформируемых тем, что в их состав вводят добавки, улучшающие литейные свойства сплава – повышающие жидкотекучесть, уменьшающие усадку. Однако эти добавки снижают пластические свойства литейных бронз и латуней по сравнению с деформируемыми.