Magnesium är det åttonde vanligaste elementet i universum och jordskorpan. Den har ett brett användningsområde inom industrin och är också en viktig del i läkemedel. Det används ofta som en legering med aluminium; tillsatsen av magnesium gör aluminiumvikten lättare utan att påverka dess mekaniska egenskaper, tillverkning och svetsegenskaper. Magnesium används också i pyroteknik och kan hjälpa till att lugna magbesvär.
Trots att det är lätt att hitta finns magnesium aldrig fritt i naturen. Som ett resultat har många olika metoder utvecklats för att separera magnesium från andra ämnen.
Magnesiumproduktionstekniker
Beroende på plats och typ av resurs som används kan en mängd olika produktionsmetoder användas för att förfina magnesium metall. Detta beror på två faktorer. För det första är magnesium mycket rikligt, vilket möjliggör produktion på många platser. För det andra är applikationerna för slutanvändning priskänsliga, vilket uppmuntrar köpare att ständigt söka lägsta möjliga kostnadskälla.
Extraktion från Dolomit och Magnesitmalm
Elektrokemiska processer används för att extrahera metallen från dolomit och magnesitmalm. När dolomit krossas, rostas och blandas med havsvatten i stora tankar, lägger sig magnesiumhydroxid till botten. Uppvärmning, blandning av koks och reaktion med klor ger sedan smält magnesiumklorid. Detta kan elektrolyseras och frigöra magnesium som flyter till ytan.
Utvinning från havssalt
Magnesium extraheras också från saltlösning, som innehåller cirka 10 procent magnesiumklorid. Magnesiumkloriden vid dessa källor innehåller fortfarande betydande mängder vatten och måste torkas för att göra magnesiumkloriden vattenfri innan den kan elektrolyseras för att producera metall.
Saltvatten kan också ha högt magnesiuminnehåll. Den första magnesiummetallen som extraherades från havsvatten producerades av Dow Chemicals vid deras fabrik i Freeport, Texas 1948. Freeport-anläggningen fungerade fram till 1998, men för närvarande är den enda kvarvarande saltvattenmagnesiumproducenten Döda havet Magnesium Ltd.. (Israel) - ett joint venture mellan Israel Chemicals Ltd. och Volkswagen AG.
Extraktion genom Pidgeon-processen
Under de senaste 20 åren har en av de minst effektiva metoderna för magnesiumproduktion, märkligt nog, blivit den vanligaste. Pidgeon-processen, utvecklad av Dr. Lloyd Pidgeon, är både en energi- och arbetskrävande form av termisk reduktion.
I denna process fylls slutliga, nickel-krom-stållegeringsretorter med en blandning av kalcinerad dolomitmalm och ferrokisel, som upphettas tills magnesiumkronor bildas. Varje cykel tar cirka 11 timmar, kräver manuell fyllning och tömning av vakuumrören och använder cirka 11 ton råvaror för varje producerat ton magnesium.
Anledningen till den omfattande användningen av Pidgeon-processen beror på produktionsskiftet till de kolrika provinserna i norra-centrala Kina där arbetskrafts- och energikostnaderna är betydligt lägre än i andra magnesiumproducerande regioner. Enligt Magnesium.com producerade Kina 1992 endast 7 388 ton magnesium. År 2010 beräknades detta antal vara 800 000 ton eller mer än 85% av den globala produktionen.
Många länder förutom Kina producerar fortfarande magnesium, inklusive Ryssland, Israel, Kazakstan och Kanada. Årsproduktionen i vart och ett av dessa länder är dock mindre än 40 000 ton.