電(dian)(dian)弧熔爐(lu)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔氧(yang)化鎂的工藝流程主要包(bao)括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破(po)碎、選(xuan)別、粉碎、篩別、磁選(xuan)、分類(lei)包(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富的(de)優質菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石，氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高(gao)，又易于開采(cai)，因此(ci)，被廣泛(fan)用作電熔氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原料。采(cai)用菱鎂(mei)(mei)石作原料，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于有(you)大量(liang)氣體從(cong)爐內(nei)排出影響著電熔過程的(de)進(jin)行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂(mei)的結晶帶(dai)的形(xing)成均有不利(li)影響，由于大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和(he)能量消耗(hao)增高，也惡化了車間(jian)生產環境(jing)。但由于優質菱鎂(mei)礦石容易獲得(de)，價格很(hen)低廉，所以，仍是(shi)我國電熔(rong)氧化鎂(mei)用得(de)最多最廣(guang)泛(fan)的原(yuan)料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石中氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化學成分(fen)直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時(shi)在電(dian)熔(rong)過程(cheng)中也直接影響到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)得(de)到(dao)的(de)品(pin)級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)質量(liang)和品(pin)級比例，必(bi)須對各種礦石進行適(shi)當的(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石。我國的(de)遼寧(ning)省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)礦(kuang)源(yuan)非(fei)常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高(gao)于菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石。它也是一種制造電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的(de)化(hua)學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)。以輕(qing)燒氧化(hua)鎂(mei)(mei)作為電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)原(yuan)料(liao)，可(ke)以使生產(chan)環(huan)境得到改(gai)善，可(ke)以降(jiang)低(di)運輸費用。由于(yu)電(dian)熔時排出氣(qi)體少，成分也(ye)較均(jun)勻，對(dui)提高電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)質量有利。

我國有(you)一些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)(cheng)球料入(ru)爐(lu)電(dian)熔。輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)(yi)此(ci)料能(neng)生產出白色(se)大結(jie)晶(jing)電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成(cheng)(cheng)(cheng)球費用(yong)高，影響生產成(cheng)(cheng)(cheng)本。目前，有(you)的(de)(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的(de)(de)粒度加入(ru)熔爐(lu)電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)質(zhi)量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)(cheng)(cheng)本又比用(yong)球料作(zuo)原料時便(bian)宜，因而得到了(le)一定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)的(de)特殊要求，有時必(bi)(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中采用(yong)(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，如采用(yong)(yong)(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原料(liao)，一(yi)般首先利用(yong)(yong)(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)(sheng)產氫(qing)氧化鎂(mei)，將氫(qing)氧化鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)。用(yong)(yong)(yong)其他方法(fa)也(ye)(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)(詳(xiang)見工業氧化鎂(mei)的(de)制取方法(fa))，采用(yong)(yong)(yong)輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧化鎂(mei)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認為(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量(liang)的(de)雜質氣(qi)體(ti)(相(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)長大。因為(wei)(wei)雜質相(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)在(zai)于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運動所需的(de)能(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第二(er)相(xiang)橫截(jie)面積(ji)成正(zheng)比，所以(yi)必(bi)(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)相(xiang)繼續運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與(yu)第二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第二(er)相(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)等(deng)的(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)須變形，第二(er)相(xiang)數(shu)量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大的(de)極(ji)限尺(chi)寸愈(yu)小。

另(ling)一方面為(wei)了(le)降低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的顯(xian)氣孔(kong)率，也應(ying)盡量(liang)減少原料氧化(hua)鎂的氣體(ti)排出，因此(ci)，采用燒結鎂砂電(dian)熔有其(qi)顯(xian)著優點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原料質(zhi)量(liang)要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性是(shi)同原子(zi)和分(fen)子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性如離子(zi)半徑的(de)(de)尺寸(cun)，離子(zi)的(de)(de)電位(wei)數值(zhi)，離子(zi)的(de)(de)電子(zi)外(wai)層結(jie)(jie)(jie)構(gou)等相關聯。而氧化鎂(mei)的(de)(de)離子(zi)尺寸(cun)、質量(liang)和電荷(he)、陽離子(zi)和陰離子(zi)之間(jian)的(de)(de)結(jie)(jie)(jie)合特(te)性和強度(du)、離子(zi)的(de)(de)極化作(zuo)用、結(jie)(jie)(jie)晶構(gou)造等決定(ding)它是(shi)一高熔點化合物。

氧化鎂的(de)熔點(dian)和結(jie)構參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰(yin)離子半徑0.53mm;結(jie)構類(lei)型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)最重(zhong)要過程(cheng)是由(you)各(ge)種鎂(mei)質(zhi)原(yuan)料，通(tong)過各(ge)種形式的(de)(de)加熱(re)(re)方(fang)法產生(sheng)(sheng)高(gao)溫使鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔融(rong)，必須消耗大量的(de)(de)熱(re)(re)能，以(yi)克服離子間(jian)的(de)(de)引力。通(tong)過強大電(dian)弧產生(sheng)(sheng)高(gao)溫而熔化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧熔融(rong)法。這個(ge)融(rong)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)一般包(bao)括熱(re)(re)的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔化(hua)(hua)(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)長大等一系列物理化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)過程(cheng)。

①脫水過程。用(yong)水鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料(liao)有一脫水過程。水鎂(mei)石(shi)的主要(yao)成(cheng)分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過程(cheng)。用菱鎂礦(kuang)作為(wei)原料(liao)時有一(yi)(yi)個脫碳過程(cheng)，脫碳過程(cheng)包括兩個方面。一(yi)(yi)方面是菱鎂礦(kuang)石的(de)熱分(fen)解，菱鎂礦(kuang)石的(de)主要成分(fen)是碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在電(dian)熔過(guo)(guo)程中(zhong)往(wang)往(wang)在原料氧化鎂中(zhong)加入石(shi)墨(mo)粉(fen)末添加物(助(zhu)劑)，在電(dian)熔爐(lu)起(qi)動過(guo)(guo)程中(zhong)需在三(san)電(dian)極(ji)(石(shi)墨(mo)電(dian)極(ji))的下(xia)端用石(shi)墨(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角(jiao)形或星形導線路，在通電(dian)過(guo)(guo)程中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)過程(cheng)即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)(yang)離子(zi)在強(qiang)電(dian)弧產(chan)(chan)生的熱(re)(re)能作(zuo)用下(xia)，克服單晶體(ti)(ti)中(zhong)的晶格能的束縛，變(bian)成(cheng)能自由(you)運動的過程(cheng)。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)加(jia)熱(re)(re)到一定(ding)溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)(zhe)一過程(cheng)中(zhong)需消耗大量的電(dian)能。據電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)生產(chan)(chan)者對(dui)用水鎂(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料生產(chan)(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的熱(re)(re)平衡的衡算(suan)，熱(re)(re)消耗的比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)生成(cheng)熱(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的水耗熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶(dai)走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能損失(shi)值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)(zhe)些(xie)統計數據可以看出，在電(dian)熔(rong)(rong)