電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的工藝流(liu)程主要(yao)包括：原料配(pei)料、電(dian)弧熔融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱鎂礦石(shi)，氧(yang)化鎂含量高(gao)，又易于(yu)開采(cai)，因(yin)此，被廣泛用作(zuo)電熔氧(yang)化鎂的原料。采(cai)用菱鎂石(shi)作(zuo)原料，碳(tan)酸鎂分解產生CO2氣(qi)體，由于(yu)有大量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的結晶帶(dai)的形(xing)成均有不利影響，由(you)于大量(liang)塵料飛損，使(shi)物料損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環(huan)境。但由(you)于優質菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石容易(yi)獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍是我國電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)用得最多最廣(guang)泛的原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量高低和(he)(he)化(hua)學成分(fen)直接(jie)影響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中(zhong)也(ye)直接(jie)影響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)(de)品級(ji)比例(li)，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量和(he)(he)品級(ji)比例(li)，必須對各(ge)種礦石(shi)進(jin)行適(shi)當的(de)(de)配比后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的(de)(de)遼寧省水鎂(mei)(mei)石的(de)(de)礦(kuang)源非常豐富，水鎂(mei)(mei)石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料，部(bu)分地區水鎂(mei)(mei)石的(de)(de)化學成分見表(biao)2。

表2水鎂石(shi)的(de)化學(xue)成分/%

③輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂。以(yi)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂作(zuo)為電熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運輸費用。由于電熔(rong)時排(pai)出(chu)氣體少，成分也(ye)較均(jun)勻，對提高電熔(rong)氧化(hua)鎂質(zhi)量(liang)有利。

我國(guo)有一些(xie)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成球料(liao)入爐電(dian)熔。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)(sheng)產出白色(se)大結晶電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于成球費用(yong)高(gao)，影響生(sheng)(sheng)產成本。目前，有的(de)廠家采(cai)用(yong)反(fan)射爐輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)一定(ding)的(de)粒度加入熔爐電(dian)熔，電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量比用(yong)菱鎂(mei)(mei)礦石好，成本又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得到了一定(ding)的(de)推廣。

④燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特(te)(te)殊要求，有(you)時必須在電熔過程中采用燒(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔原(yuan)料(liao)(liao)，如(ru)采用海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔原(yuan)料(liao)(liao)，一般首先利用處(chu)理海水和石(shi)灰乳作(zuo)用生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用其(qi)(qi)他方法也(ye)可以(yi)制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采用輕燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)(liao)生(sheng)產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為，極少量的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬于(yu)晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒(li)(li)的(de)(de)(de)長大。因為雜(za)質(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用在于(yu)增加晶(jing)(jing)界(jie)運動(dong)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)能(neng)量。當晶(jing)(jing)界(jie)與第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其(qi)(qi)降(jiang)低量與第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)成正比(bi)，所(suo)以(yi)必須提高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)離開第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并(bing)且(qie)當晶(jing)(jing)界(jie)與第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)必須變形，第二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)(jing)粒(li)(li)長大的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降(jiang)低電熔凝氧化鎂(mei)的顯氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減(jian)少原料氧化鎂(mei)的氣(qi)體排(pai)出(chu)，因此(ci)，采(cai)用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有其顯著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學原料質量(liang)要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性是(shi)同(tong)原子(zi)(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性如離(li)子(zi)(zi)(zi)半徑的(de)尺寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)電子(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結構(gou)等相(xiang)關聯。而氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和電荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)結合特性和強度(du)、離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)極化(hua)(hua)作用、結晶構(gou)造等決定(ding)它(ta)是(shi)一高熔(rong)點化(hua)(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和(he)結(jie)構(gou)參數(shu)：陽離子(zi)半徑(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型(xing)NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)6;有效配(pei)位(wei)數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂制造的(de)最重要過(guo)程(cheng)是由(you)各種(zhong)鎂質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各種(zhong)形式的(de)加熱方法產生高溫(wen)使鎂質(zhi)材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成氧化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體(ti)。要使氧化(hua)(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)熱能，以克(ke)服離子間的(de)引(yin)力。通(tong)過(guo)強大電弧(hu)(hu)產生高溫(wen)而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂的(de)方法叫做電弧(hu)(hu)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)傳(chuan)導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大等一系列物理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。

①脫水過(guo)程。用水鎂(mei)石作原料(liao)有一脫水過(guo)程。水鎂(mei)石的主要(yao)成(cheng)分(fen)是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱(ling)鎂(mei)(mei)礦作為原料時有(you)一個(ge)(ge)脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包(bao)括兩個(ge)(ge)方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石的主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)電熔過(guo)程(cheng)(cheng)中往(wang)(wang)往(wang)(wang)在(zai)原料氧化(hua)鎂(mei)中加入石(shi)墨粉末添加物(助劑(ji))，在(zai)電熔爐(lu)起動過(guo)程(cheng)(cheng)中需在(zai)三(san)電極(ji)(ji)(石(shi)墨電極(ji)(ji))的下端用石(shi)墨粉末鋪(pu)成三(san)角形或星(xing)形導線路，在(zai)通電過(guo)程(cheng)(cheng)中受熱(re)燒損或完全(quan)燃燒除去石(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)。熔化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂中鎂離(li)子(zi)和氧(yang)(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服單晶體(ti)中的(de)(de)晶格(ge)能(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自由運動(dong)的(de)(de)過程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂加(jia)熱(re)(re)(re)到一定溫度(du)(熔點)就(jiu)會由固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫(jiao)熔化(hua)(hua)(hua)。在這一過程(cheng)中需消(xiao)耗大(da)量的(de)(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂生(sheng)產(chan)者對用水(shui)(shui)鎂石作(zuo)原料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)爐殼的(de)(de)水(shui)(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散(san)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可(ke)以看出(chu)，在電(dian)熔