Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 11 mars 1944 - Magnesium, av E R—s
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
298
TEKNISK TIDSKRIFT
noggrann kontroll av kalkprocessen fås genom exakt
justering av blandningens pH. Efter filtrering behandlas
Mg(OH)2 med 10 %-ig HCl, som förvandlar Mg(OH)2 till
MgCk ’ 6 HoO. Efter partiell avvattning smältes och
elektro-lyseras MgCl2 ’ HaO vid en temperatur av omkring 700°C
varvid erhålles metallisk magnesium.
Detta synes enkelt, men ett allvarligt hinder måste
övervinnas, detta är avvattningen av MgCla ’ (5 HaO, som är svår.
Vid upphettning smälter den i sitt eget kristallvatten och
reaktionen blir
MgCl-j • 6 H-.0–>MgO • 2 HCl + 5 1I-.0
Man får sålunda magnesiumoxid i stället för den
vatten-fria magnesiumkloriden. Elimineringen av
kristallisations-vattnet steg för steg är alltför invecklad för att redogöras
för här. Kort sagt göres elimineringen av 5 H20 genom
närvaron av torr HCl eller NH4CI varefter slutprodukten
blir MgCL>• H20.
Den kompletta avvattningen har varit föremål för många
patent. Produktionen, fabrikationen och utnyttjandet av
magnesium och magnesiumlegeringar skyddas av 1 520
världspatent. Det största antalet, nämligen 448, rör
produktionen (elektrolys och värme). Av de senare äro 120
brittiska och 110 amerikanska. Dessa siffror visas i "The
Technology of Magnesium and its Alloys", av dr A Beck,
utgiven i Tyskland år 1939, strax före kriget, och
översatt till engelska år 1940.
Elektrolysen försiggår i stora stålceller, 2 111 breda och
4 m långa. Dessa stålkärl tjänstgöra som katoder.
Grafitelektroder i de övre öppna delarna av kärlen tjänstgöra
som anoder. Kärlen uppvärmas med gas eller elektriskt. I
normala fall användes 10 V per kärl och den erforderliga
energin är ca 22 kWh/kg magnesium. Den frigjorda
magnesiummetallen flyter upp på ytan, skummas av och hälles i
gjutformar eller kokiller. Cirka 4 t MgCls ge 1 t metall.
Varje cell producerar omkring 500 kg metall per dygn.
Om War Production Boards planer komma att
fullföljas, är det möjligt att Dow Chemical Co. producerar
55 000 t magnesium under år 1942. Stegringen i
magnesiumproduktionen under de sista 20 åren har åtföljts av
en prissänkning från 11 ?/kg till 0,50 $/kg år 1941.
Ett sammandrag av magnesiumproduktionen, med
utnyttjande av elektrolys av magnesiumklorid, gjord i
Engi-neering and Mining Journal för januari 1942, visar en
Fig. 1. Schema för
elektrolytisk framställning av
mag-, nesium.
Fig. 2. Reduktion <10
magnesiumoxid med
kisel under
uppvärmning.
kapacitet på cirka 175 000 t magnesium. Av denna mängd
fås cirka 42 % ur havsvatten och återstoden till stor del
ur dolomit och magnesit. Som nämnts erfordrar
elektrolysen av magnesiumklorid omkring 22 kWh/kg; detta
innebär att varje ton årlig produktion kräver 2,3 kW
generatorkapacitet, så att 175 000 t erfordrar ca 400 MW. Efter
samma beräkning erfordrar 1 Mt aluminium (vid slutet
av 1943) 2 500 MW.
Om behovet av elektrisk kraft för aluminium och
magnesium lägges tillsammans och beräknas på en årlig
driftlid av 8 700 h, stiger summan till 24,5 miljoner MWh.
Som ett mått på denna storlek kan jämföras en
förbrukning år 1941 på 140 miljoner MWh till avnämare i
USA. Sålunda erfordras 17,5 % av hela den producerade
elektriska energin till framställningen av dessa två metaller.
Produktion genom värmeprocesser
Bland värmeprocesserna är det två som förtjäna att
uppmärksammas på grund av sitt potentiella värde. Båda
innebära reduktion av magnesiumoxid genom en
värmeprocess.
Den process som för närvarande tycks vara mest lovande
är känd i Kanada och USA som Pidgeonprocessen. Det
väsentliga är en reduktion av kalcinerad dolomit med kisel
(fig. 2). Enligt dr Becks uppgifter blev denna process
noggrant utforskad av IG Earbenindustrie för några år
sedan och en teknisk metod utvecklades och igångsattes.
Beaktionen mellan den kalcinerade dolomiten och kisel
sker efter följande schema
2 MgO • CaO -f Si —v Ca2 SiO» + 2 Mg
Kalciumoxiden i dolomiten neutraliseras av Si till
kalcium-ortosilikat varigenom Mg i dolomiten fullständigt
reduceras.
I processen males, kalcineras och briketteras dolomiten
med kiseljärn i proportion 9 kg av den förra till 1 kg av
det senare. De färdiga briketterna chargeras i horisontella
retorter, 250 mm i diameter och 6,7 m långa, vilka ha
framställts av kromnickelstål. Sedan varje retort har
char-gerats, pålägges kondensatorlocket. Betorten hålles under
så högt vakuum som möjligt, och retorten uppvärmes
Den höga temperaturen framkallar reaktionen mellan kisel
järn och den rostade dolomiten. Magnesiumånga frigöres
och avsättes i en kondensator, som finnes placerad i
ändan av retorten och som avkyles med vatten, som
passerar genom dess dubbelväggiga mantel. Magnesiummetallen
avsättes i fack vid ändan av retorten. Omkring 8 h
erfordras för reaktionens genomförande och man räknar med ett
resultat av 31,75 kg magnesium per retort. Av 10 kg
briketter erhålles 1,5 kg magnesium. Temperaturen i retorterna
är omkring 1 130°C och energiförbrukningen 12,7 kWh/kg.
En anläggning som ger 15 t per dygn erfordrar 1 400
retorter (fig. 3). För uppvärmning av dessa retorter behövs
7 500 kW. Därtill lägges cirka 1 200 kW, som fordras till
kranar, vakuumpumpar och andra hjälpmedel, vilket gör
en totalsumma av 15 kWh/kg. Detta förutsätter alt
kiseljärn levereras från annat håll. Om sålunda bränsle
användes för kalcineringen och uppvärmningen av retorterna
är mängden av elektrisk energi jämförd med den, som
erfordras vid elektrolytisk reduktion av smält magnesium-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
