Магний — один из самых распространенных металлов в земной коре (по А. П. Виноградову — 2,1%). В свободном виде он не встречается, а содержится во многих горных породах в виде карбонатов или силикатов, а также в морской и озерной воде в виде хлоридов и сульфатов.
В настоящее время для получения магния используют следующие его соединения: магнезит, доломит, карналлит и бишофит.
Магнезит — углекислый магний (MgCO3). Магнезит обычно содержит примеси СаО и SiО2 в виде кварца и талька, а также Аl2O3 и Fe2О3. Для производства магния годен только чистый магнезит. Советский Союз, располагая рядом крупных месторождений магнезита, занимает по его добыче первое место в мире. Магниевая промышленность по потреблению магнезита занимает третье место после огнеупорной и строительной промышленности и применяет его в виде каустического магнезита. Каустический магнезит — это окись магния, полученная при нагревании (обжиге) природного магнезита до 700—900° С:
MgCO3 = MgO + СО2
Доломит — горная порода, представляющая собой двойной карбонат кальция и магния (CaCО3•MgCО3). Доломиты обычно содержат примеси кварца, кальцита, гипса и т. д. Содержание и окраска примесей определяют окраску породы. Доломит широко распространен в природе и составляет около 0,1% всех горных пород, входящих в состав земной коры.
Доломит, применяемый для производства магния, должен удовлетворять следующим требованиям: массовое отношение СаО и MgO должно быть не более 1,54, содержание Fe2O3+ +Al2O3+SiO2—не более 2,5%, содержание щелочных металлов — не более 0,3%. Доломит, применяемый так же, как и магнезит, магниевой промышленностью, предварительно обжигают до получения смеси окислов СаО и MgO.
Карналлит (MgCl2•KCl•6H2O)—природный хлорид магния и калия — кристаллическое вещество, обычно окрашенное примесями в розовый, желтый или серый цвет и очень гигроскопичное.
Крупнейшие в мире месторождения карналлита находятся в (Верхнекамское) и Германия (Страсфуртское).
Карналлит подвергают обогащению и гидрохимической обработке с целью выделения из него брома и некоторого количества хлористого натрия и хлористого калия, в результате чего получается так называемый искусственный карналлит, который и применяет магниевая промышленность. Ниже приведен примерный состав естественного и искусственного карналлитов, %:
| КСl | Естественный
карналлит |
Искуственный
карналлит |
| 19,3 | 24,4 | |
| MgCl2 | 24,0 | 32,2 |
| NaCl | 24,4 | 4,2 |
| H2O | 29,9 | 38,8 |
| Нерастворимый остаток | 2,4 | 0,1 |
Бишофит (MgCl2•6H2O) получается при переработке естественного карналлита. Кроме того, неисчерпаемые запасы его находятся в морской воде, которая содержит в среднем в 1 кг воды 3,8 г MgCl2, 1,7 г MgSO4 и 0,1 г MgBr2.
Морскую воду пока редко используют для получения бишофита. Во многих странах имеются соляные озера, в которых содержание хлористого магния значительно выше, чем в морской воде В некоторых озерах Перекопской группы содержание
MgCl2 к концу лета достигает 15%. По данным акад. П. П. Будникова, в воде Сивашского залива в настоящее время содержится около 36 млн. т сернокислых и хлористых солей магния. Перспективными промышленными источниками магниевого сырья в Советском Союзе являются залив Кара-Богаз-Гол, соляные озера Заволжья, Казахстана и Сибири.
Для извлечения хлористого магния из соляных озер отводят воду (рапу) этих озер в мелкие резервуары, в которых она постепенно испаряется, в результате чего выкристаллизовываются содержащиеся в ней малорастворимые хлористый натрий, сернокислый магний и т. д. В южных районах для этого с успехом используют солнечное тепло. Выпаривая оставшийся рассол, получают бишофит.
На магниевые заводы шестиводный хлористый магний доставляют в стальных барабанах или иной таре.
Статья на тему Сырьё для получение магния