電(dian)(dian)弧熔爐(lu)生產電(dian)(dian)熔氧化鎂的工(gong)藝(yi)流程主要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破碎、選(xuan)別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁選(xuan)、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有(you)(you)豐富的優質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開采，因此，被廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)(zuo)電熔(rong)氧化鎂(mei)的原(yuan)料。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作(zuo)(zuo)原(yuan)料，碳酸鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣(qi)體，由于(yu)有(you)(you)大(da)量(liang)氣(qi)體從(cong)爐內排(pai)出影響著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有(you)不利影響，由(you)于大量(liang)(liang)塵(chen)料(liao)飛損(sun)，使物(wu)料(liao)損(sun)耗(hao)和(he)能量(liang)(liang)消耗(hao)增(zeng)高，也惡(e)化(hua)了車間(jian)生產環境(jing)。但由(you)于優質菱(ling)鎂礦石容易獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧(yang)化(hua)鎂用(yong)得(de)最多(duo)最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)的(de)含量(liang)(liang)高低和化學(xue)成分直接影響到電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)，同時在(zai)電熔(rong)過(guo)程中也直接影響到電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)得到的(de)品(pin)級(ji)比(bi)(bi)例，因此，為了保證電熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)和品(pin)級(ji)比(bi)(bi)例，必(bi)須對(dui)各種礦石(shi)進行適當的(de)配比(bi)(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)(shui)鎂石。我國的遼寧(ning)省水(shui)(shui)(shui)鎂石的礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)(shui)鎂石中(zhong)氧化(hua)鎂含(han)量高于菱(ling)鎂礦(kuang)石。它(ta)也是一種制造(zao)電熔(rong)凝氧化(hua)鎂的原料(liao)，部分地區水(shui)(shui)(shui)鎂石的化(hua)學成分見表2。

表2水鎂石(shi)的化學成分(fen)/%

③輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)。以(yi)輕燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)作為電熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)原料，可(ke)以(yi)使生產環境得到改善，可(ke)以(yi)降低運輸(shu)費用。由于電熔(rong)時排(pai)出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提高電熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)質(zhi)量有利。

我國有一(yi)(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料入爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此(ci)料能生產(chan)出白色大(da)結晶電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高(gao)，影響生產(chan)成(cheng)本。目(mu)前，有的廠家采用(yong)反(fan)射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)(yi)定的粒(li)度加入熔(rong)(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的質量比(bi)用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本又比(bi)用(yong)球料作原料時(shi)便宜，因(yin)而(er)得到了一(yi)(yi)定的推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為了(le)某些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料，一般(ban)首先利(li)用(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)(shao)成(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方法也(ye)(ye)可(ke)以(yi)制得輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見(jian)工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制取(qu)方法)，采(cai)用(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原料生產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)(deng)研究認為，極少量(liang)的(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)體的(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒的(de)長(chang)大。因為雜質(zhi)相(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在(zai)于增加晶(jing)界(jie)運動所需(xu)的(de)能(neng)(neng)量(liang)。當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，晶(jing)體能(neng)(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面(mian)積成(cheng)正(zheng)比，所以(yi)必(bi)須提高晶(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開(kai)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運動。并且當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時，與(yu)第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面(mian)積相(xiang)等(deng)(deng)的(de)晶(jing)界(jie)必(bi)須變形，第(di)(di)(di)二(er)相(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)粒長(chang)大的(de)極限尺(chi)寸愈小。

另(ling)一方面為(wei)了降低電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)顯氣(qi)孔率(lv)，也應盡量減少原料氧(yang)(yang)化鎂(mei)的(de)氣(qi)體排出(chu)，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔(rong)有其(qi)顯著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單(dan)晶的化學原料質(zhi)量(liang)要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些(xie)特(te)(te)性(xing)是同原子(zi)和分子(zi)的(de)量(liang)子(zi)力學本性(xing)如離(li)子(zi)半徑的(de)尺寸，離(li)子(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)的(de)電子(zi)外層結(jie)(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離(li)子(zi)尺寸、質(zhi)量(liang)和電荷、陽離(li)子(zi)和陰離(li)子(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合特(te)(te)性(xing)和強度、離(li)子(zi)的(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構造等決定它是一高(gao)熔(rong)點化合物。

氧化鎂的熔點(dian)和結(jie)構(gou)參(can)數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧化鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)造的(de)最重(zhong)要(yao)過程是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原(yuan)料(liao)(liao)，通(tong)過各種(zhong)形式的(de)加熱(re)方法產生高溫使(shi)鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(liao)(liao)(MgO)熔(rong)(rong)化，變成(cheng)氧化鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)體。要(yao)使(shi)氧化鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱(re)能(neng)，以(yi)克(ke)服離子(zi)間的(de)引力。通(tong)過強大(da)電弧產生高溫而(er)熔(rong)(rong)化氧化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方法叫做(zuo)電弧熔(rong)(rong)融法。這個融化過程一般包(bao)括熱(re)的(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳(tan)、熔(rong)(rong)化、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等(deng)一系列物理化學變化的(de)過程。

①脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。用水(shui)(shui)鎂石作原料有(you)一脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)(shui)鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱鎂礦作為原(yuan)料時(shi)有一(yi)個(ge)脫碳(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)過(guo)程(cheng)包(bao)括兩個(ge)方面(mian)(mian)。一(yi)方面(mian)(mian)是(shi)菱鎂礦石(shi)的(de)熱分解(jie)，菱鎂礦石(shi)的(de)主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另(ling)一(yi)方(fang)面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)加入石墨(mo)粉末添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動(dong)過程(cheng)中(zhong)需(xu)在(zai)三電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的(de)下(xia)端(duan)用石墨(mo)粉末鋪成三角形(xing)或(huo)星形(xing)導線(xian)路，在(zai)通電(dian)過程(cheng)中(zhong)受熱燒(shao)損或(huo)完全燃(ran)燒(shao)除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化過程。熔(rong)化過程即氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離(li)子(zi)(zi)和氧(yang)(yang)離(li)子(zi)(zi)在強電(dian)弧產(chan)生的熱(re)(re)能(neng)(neng)作(zuo)用下(xia)，克服單晶體中(zhong)的晶格(ge)能(neng)(neng)的束縛，變成能(neng)(neng)自由運(yun)動的過程。也就是說，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就會由固體變成液體，叫(jiao)熔(rong)化。在這一過程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量的電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)生產(chan)者(zhe)對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的熱(re)(re)平衡(heng)的衡(heng)算，熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的比例如下(xia)：氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)晶體生成熱(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生成熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐(lu)殼的水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)(zi)表(biao)面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這些統(tong)計數據可以(yi)看出，在電(dian)熔(rong)