電(dian)弧(hu)熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的工(gong)藝(yi)流程主要包括(kuo)：原料配料、電(dian)弧(hu)熔融、破(po)碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富的(de)優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量(liang)高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛用作(zuo)電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的(de)原(yuan)料。采(cai)用菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生CO2氣體，由于有(you)大量(liang)氣體從爐(lu)內排(pai)出影(ying)響著電(dian)熔(rong)過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的結晶帶的形成均有不利影響，由于(yu)(yu)大量塵(chen)料飛損，使物料損耗和能量消耗增(zeng)高(gao)，也(ye)惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由于(yu)(yu)優質(zhi)菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)(de)，價格(ge)很低(di)廉，所(suo)以，仍是(shi)我(wo)國電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)用得(de)(de)最多最廣(guang)泛(fan)的原料。

(2)配料

①菱鎂礦。菱鎂礦石中氧化鎂的含量(liang)高低和化學成(cheng)分直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂的質量(liang)，同時在電熔(rong)過程中也(ye)直(zhi)接影響到(dao)電熔(rong)凝氧化鎂得(de)到(dao)的品(pin)級比(bi)例，因此，為(wei)了保證電熔(rong)凝氧化鎂的質量(liang)和品(pin)級比(bi)例，必須對各(ge)種(zhong)礦石進(jin)行(xing)適當的配比(bi)后進(jin)行(xing)熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)(shui)(shui)鎂石。我國的(de)(de)遼寧省水(shui)(shui)(shui)鎂石的(de)(de)礦(kuang)(kuang)源非常豐(feng)富，水(shui)(shui)(shui)鎂石中(zhong)氧化鎂含量高于(yu)菱(ling)鎂礦(kuang)(kuang)石。它也是一種制造電熔凝氧化鎂的(de)(de)原料，部分地區(qu)水(shui)(shui)(shui)鎂石的(de)(de)化學(xue)成分見表2。

表(biao)2水鎂石的化學成(cheng)分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)原料，可以(yi)使生產環境(jing)得到改善，可以(yi)降低運(yun)輸費(fei)用(yong)。由于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成(cheng)分也較(jiao)均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂(mei)質量(liang)有利。

我國有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂以(yi)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂制成(cheng)(cheng)球料(liao)入(ru)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂含(han)量(liang)達到(dao)98%，以(yi)此(ci)料(liao)能生(sheng)產出白色(se)大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂。但由于成(cheng)(cheng)球費(fei)用(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)(cheng)本(ben)。目前，有的廠(chang)家采用(yong)反射爐(lu)(lu)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂，以(yi)一定(ding)的粒度加入(ru)熔(rong)爐(lu)(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的質量(liang)比用(yong)菱鎂礦石好，成(cheng)(cheng)本(ben)又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得到(dao)了(le)一定(ding)的推(tui)廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為了某些電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊(shu)要(yao)求(qiu)，有時必須在電(dian)熔過程(cheng)中采用(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)(zuo)為電(dian)熔原(yuan)料，如(ru)采用(yong)海(hai)水鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)(zuo)為電(dian)熔原(yuan)料，一般首先(xian)利用(yong)處(chu)理海(hai)水和石灰(hui)乳作(zuo)(zuo)用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方法也可以(yi)制得輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工(gong)業氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用(yong)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)作(zuo)(zuo)為原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。奧(ao)絲(si)脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等研(yan)究(jiu)認為，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣(qi)體(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大。因為雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降(jiang)低，其降(jiang)低量(liang)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所以(yi)必須提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)能，晶(jing)(jing)界(jie)才能離(li)開第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)繼(ji)續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)(yu)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變(bian)形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)極限(xian)尺寸愈小。

另(ling)一方面(mian)為了降低電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少原(yuan)料氧化(hua)鎂(mei)的氣體排出，因(yin)此(ci)，采(cai)用燒結鎂(mei)砂電熔有其顯(xian)著優(you)點。

⑤電熔(rong)氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)和(he)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)(zi)半(ban)徑(jing)的(de)(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)外(wai)層(ceng)結構(gou)等(deng)相關聯。而氧化(hua)(hua)鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電荷、陽離(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)子(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)結合(he)特(te)性(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)極化(hua)(hua)作用、結晶構(gou)造等(deng)決定它(ta)是一(yi)高熔(rong)點化(hua)(hua)合(he)物(wu)。

氧化鎂的(de)熔(rong)點(dian)和結構參(can)數(shu)：陽離子半(ban)徑0.074mm;陰(yin)離子半(ban)徑0.53mm;結構類型(xing)NaCl;配(pei)位數(shu)6;有(you)效配(pei)位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)程(cheng)是由各種(zhong)鎂(mei)質(zhi)原料，通過(guo)(guo)各種(zhong)形(xing)式的(de)(de)加熱(re)方(fang)法(fa)產(chan)生高(gao)溫使(shi)(shi)鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)化，變成(cheng)氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)體。要使(shi)(shi)氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱(re)能，以克(ke)服離子間的(de)(de)引(yin)力。通過(guo)(guo)強大(da)電弧產(chan)生高(gao)溫而(er)熔(rong)(rong)化氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)方(fang)法(fa)叫做(zuo)電弧熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化過(guo)(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的(de)(de)傳導、脫(tuo)(tuo)水、脫(tuo)(tuo)碳、熔(rong)(rong)化、析晶、晶體長大(da)等一系列物理化學(xue)變化的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過(guo)程。用水(shui)鎂(mei)石作原料有一脫(tuo)水(shui)過(guo)程。水(shui)鎂(mei)石的(de)主要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用菱(ling)鎂礦作為原料時有一(yi)個(ge)脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包(bao)括(kuo)兩(liang)個(ge)方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂礦石的熱分(fen)解(jie)，菱(ling)鎂礦石的主(zhu)要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一方面，由于在(zai)電(dian)熔過程中往往在(zai)原料氧化鎂(mei)中加入石(shi)墨(mo)粉末(mo)添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起(qi)動過程中需在(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)電(dian)極)的下(xia)端用石(shi)墨(mo)粉末(mo)鋪成三角形或星(xing)形導線路，在(zai)通電(dian)過程中受(shou)熱燒損或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)(guo)程即(ji)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)和氧(yang)離(li)(li)子(zi)在強電弧(hu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)(re)能作用下，克服單(dan)晶體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)晶格能的(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)(cheng)能自由運動的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程。也就(jiu)是(shi)說，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)到(dao)一(yi)定溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在這(zhe)一(yi)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)(de)(de)電能。據電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)石(shi)作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)晶體(ti)(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)熱(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的(de)(de)(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)3.2%，從這(zhe)些統計數據可(ke)以看出，在電熔(rong)