Magnez jest ósmym najczęściej występującym pierwiastkiem we wszechświecie i skorupie ziemskiej. Ma szerokie zastosowanie w przemyśle i jest również ważnym elementem w medycynie. Jest często używany jako stop z aluminium; dodatek magnezu zmniejsza wagę aluminium bez negatywnego wpływu na jego właściwości mechaniczne, produkcyjne i spawalnicze. Magnez jest również używany w pirotechnice i może pomóc złagodzić rozstrój żołądka.
Pomimo tego, że łatwo go znaleźć, magnez nigdy nie występuje w przyrodzie. W rezultacie opracowano wiele różnych metod oddzielania magnezu od innych substancji.
Techniki produkcji magnezu
W zależności od lokalizacji i rodzaju używanego zasobu, można zastosować wiele różnych metod produkcji, aby udoskonalić magnez metal. Wynika to z dwóch czynników. Po pierwsze, magnez występuje w dużych ilościach, co umożliwia produkcję w wielu miejscach. Po drugie, jego zastosowania końcowe są wrażliwe na cenę, co zachęca kupujących do ciągłego poszukiwania możliwie najniższego źródła kosztów.
Wydobycie z rudy dolomitu i magnezytu
Do ekstrakcji metalu z rudy dolomitu i magnezytu stosuje się procesy elektrochemiczne. Gdy dolomit jest kruszony, prażony i mieszany z wodą morską w dużych zbiornikach, wodorotlenek magnezu osiada na dnie. Ogrzewanie, domieszanie koksu i reagowanie z chlorem prowadzi do powstania stopionego chlorku magnezu. Może to ulec elektrolizie, uwalniając magnez, który wypływa na powierzchnię.
Ekstrakcja z soli morskiej
Magnez jest również ekstrahowany z solanek, które zawierają około 10% chlorku magnezu. Chlorek magnezu w tych źródłach nadal zawiera znaczne ilości wody i musi zostać wysuszony, aby uczynić chlorek magnezu bezwodnym, zanim będzie można go elektrolizować w celu wytworzenia metalu.
Woda morska może również mieć wysoką zawartość magnezu. Pierwszy metal magnezu wyekstrahowany z wody morskiej został wyprodukowany przez Dow Chemicals w ich zakładzie we Freeport w Teksasie w 1948 roku. Obiekt Freeport działał do 1998 roku, ale obecnie jedynym pozostałym producentem magnezu ze słonej wody jest Dead Sea Magnesium Ltd.. (Izrael) - spółka joint venture pomiędzy Israel Chemicals Ltd. i Volkswagen AG.
Ekstrakcja w procesie Pidgeon
W ciągu ostatnich 20 lat jedna z najmniej wydajnych metod produkcji magnezu stała się, co dziwne, najbardziej rozpowszechniona. Proces Pidgeon, opracowany przez dr Lloyda Pidgeona, jest energochłonną i pracochłonną formą redukcji termicznej.
W procesie tym zamknięte retorty ze stopów niklowo-chromowo-stalowych są wypełniane mieszaniną kalcynowanej rudy dolomitowej i żelazokrzemu, które są podgrzewane do momentu powstania korony magnezu. Każdy cykl trwa około 11 godzin, wymaga ręcznego napełniania i opróżniania lamp próżniowych i zużywa około 11 ton surowców na każdą tonę wyprodukowanego magnezu.
Powodem szerokiego stosowania procesu Pidgeon jest przeniesienie produkcji do bogatych w węgiel prowincji w północno-środkowych Chinach, gdzie koszty pracy i energii są znacznie niższe niż w przypadku innych producentów magnezu regiony. Według Magnesium.com, w 1992 roku Chiny wyprodukowały tylko 7388 ton magnezu. Szacuje się, że do 2010 r. Liczba ta wyniosła 800 000 ton, czyli ponad 85% światowej produkcji.
Wiele krajów poza Chinami nadal produkuje magnez, w tym Rosja, Izrael, Kazachstan i Kanada. Jednak roczna produkcja w każdym z tych krajów jest mniejsza niż 40 000 ton.