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轻金属--镁

        镁被称为铝的“小弟弟”。一来,它比铝还轻;二来,在地壳中含量仅次于铝,它的丰度为铝的四分之一。
        镁的化学性质比铝更活泼,因此,要从矿石中提取它,更为困难。工业制取镁,常利用在钾的矿床中发现镁的复盐光卤石(MgCl2?KCl?6H2O)。或将白云石分解为氧化镁再用硅铁还原。好在海洋是它的一个丰富的来源。它大量存在于海水中,人们知道,海洋中所有的各种溶解物相当于海水总量的 3.5%,在这些溶解物中,有 3.7%的镁离子。因此,在海洋里含有 2000亿吨镁,可以说是取之不尽,用之不竭了。事实上,凡是能够以某种划得来的成本从海水中提取出来的任何一种元素,都可以看做是取不尽、用之不竭的元素,因为它在用掉以后,最后又会回到海里。据估计,如果在 100 万年以内每年都从海水里提取 1 亿吨镁的话,海洋里的含镁量只会从目前 0.13%下降到 0.12%。
        有些国家从海水中吸取镁,选用的办法是先把海水泵进巨大的储槽里,然后加进氧化钙(氧化钙也是从海中,即从牡蛎壳中取得的)。这样,使海水中的镁离子形成氢氧化镁,由于氢氧化镁是不溶解的,它会从溶液中沉淀下来。在氢氧化镁加进盐酸后,氢氧化镁就会转变为氯化镁,进而可得到焙烧过的氯化镁。再将熔融的氯化镁进行电解,便制得金属镁。这种类似生产铝的过程,当然需要消耗大量的电能。
        纯镁并不作结构材料使用,因为它的强度不高。而且镁是可燃金属,它在温度 550~600℃时就会剧烈燃烧。但镁可与铝、锌、锰等金属制成合金。它们之中最主要的两组是镁、铝、锌合金和带有少量钍或锆添加物的镁、铈合金。
        镁合金最主要的优点在于它能很好地进行切削加工。在同样的切削速度条件下,其切削应力,镁大约是黄铜的 1/2,而只是钢的 1/6。
        镁合金可以制造飞机、快艇,可以制成照明弹、镁光灯,还可作为火箭的燃料。人们日常用的压力锅及某些铝制品中也含有镁。农业有一种镁肥,其主要成分就是镁。镁是组成植物叶绿素的主要元素,又能促进作物对磷的 吸收作用。作物缺镁,光合作用就减少,生长停滞,叶片发黄并出现斑点, 镁还是冶炼某些珍贵的稀有金属(如钛)的还原材料。
        镁砖是含氧化镁 80%~88%以上的碱性耐火材料,它能耐 2000℃以上的高温,对碱性炉渣有高度稳定性,主要用于碱性炼钢平炉和其他碱性冶金炉以及水泥窑的炉衬。镁氧水泥是由轻质氧化镁粉末与氯化镁或硫酸镁溶液调制而成的胶凝材料,硬化快,强度高。可掺和木屑、刨花等为填料,用作建筑材料,也用于制造人造石、刨花板等。氯化镁还可以作凝乳剂。点豆腐的卤水,其主要成分就是氯化镁。在医药上常用硫酸镁作泻药。
        金属镁主要是从菱镁矿、海水中以及湖盐中提炼。菱镁矿不仅可提炼金属镁,还是重要的耐火材料和水泥原料。我国的菱镁矿很丰富,储量占世界总储量的 60%以上,产量也居世界首位。
        当今世界上生产海水镁矿的 3 个主要国家分别是美、日、英。目前,美国共有 7 家公司的 8 个工厂生产海水镁矿,年生产能力为 77.5 万吨,占全国镁矿生产总量的 74%,成为世界上海水镁矿生产最多的国家。
        日本生产海水镁矿的能力达到年产 70 万吨,位居世界第二位。
        目前世界海水镁矿的年产量已达 270 万吨,约占镁矿总产量 1/3。我国由于陆地天然菱镁矿资源丰富,镁及镁的化合物的来源主要靠陆地解决,只是根据需要每年利用制盐卤水生产一些氯化镁。我国海水镁矿的开发,近 10年进行了一些研究和试生产,研究的内容包括产品种类、海水预处理、沉淀剂、降硼等方法,并取得了可喜的成绩。


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