[科普中国]-镁添加难熔金属精炼

镁添加难熔金属精炼(refining of magnesiumby adding infusible metal)是指用活性较高的难熔金属及其卤化物与粗镁共熔除去镁中杂质的镁精炼方法。所用的难熔金属有钛、锆等的氯化物。这是生产高纯镁比较简单的方法。能有效地除去粗镁中的铁、镍、铜、锰、铝和硅等金属杂质1。

简介镁添加难熔金属精炼(refining of magnesiumby adding infusible metal)是指用活性较高的难熔金属及其卤化物与粗镁共熔除去镁中杂质的镁精炼方法。所用的难熔金属有钛、锆等的氯化物。这是生产高纯镁比较简单的方法。能有效地除去粗镁中的铁、镍、铜、锰、铝和硅等金属杂质1。

精炼精炼在坩埚中进行，先将含KCl 40%-70%、NaCl 20%~50%和MgCl2 0~10%的氯盐熔体加热，随后将钛屑撒入熔体中，由于氯盐润湿钛而防止钛被氧化，最后加人熔体。并搅拌5~15min。精炼温度控制在873-893k，在此温度下杂质与钛形成难熔的金属间化合物、沉于坩埚底部而与镁分离，经净化的纯镁铸成锭。这种镁锭含铁和硅均小于0.002%，含氧和氮量也比粗镁低2。

除去粗镁中的铁用TiCl4与粗镁共熔的精炼方法可明显地除去粗镁中的铁，也能除去铝、硅、铜、镍、锰等杂质，镁添加难熔金属精炼法，可以制取含镁在99.95%以上的商品镁3。

镁真空蒸馏精炼镁真空蒸馏精炼是在真空蒸馏炉中进行的。真空蒸馏炉的主体设备是钢质蒸馏罐。蒸馏罐置于电热炉中，罐上部设有圆筒形结晶器、真空连接管、密封盖及冷凝器。罐内下部堆放待精炼的粗镁，处在电热护的高温区。精炼时，蒸馏罐内的温度控制在848-873K，罐内残余压力控制在10Pa以下，镁冷凝器温度控制在723~773K。镁被加热到一定温度后气化。进入以水冷却的冷凝器内，在冷凝器面向罐底的表面冷凝结晶，而碱金属钾、钠蒸气则在冷凝器的面向罐盖方向的表面冷却，与镁分离。精炼结束后，取出冷凝器中的结晶镁，再在低真空或惰性气氛中熔化，铸成镁锭。用这种方法可以获得品位99. 99%，含Fe 0.001%、Al 0.0073%、Cu /0.005%、Si 0.00001%以下的高纯镁2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学