電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)爐生產電(dian)(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)(rong)融(rong)、破碎、選別、粉碎、篩別、磁選、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富的(de)(de)優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化鎂(mei)(mei)含(han)量(liang)高，又(you)易于開采，因此，被廣泛(fan)用作電(dian)熔氧化鎂(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)料。采用菱鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料，碳酸鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣(qi)體，由(you)于有(you)大量(liang)氣(qi)體從爐(lu)內排出(chu)影響著(zhu)電(dian)熔過程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化鎂的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由于大量塵料飛損(sun)(sun)，使物料損(sun)(sun)耗和能量消耗增高(gao)，也(ye)惡化了車(che)間生產環境。但由于優質菱鎂礦石(shi)容易獲得，價格很低廉，所以，仍是我(wo)國電(dian)熔氧化鎂用得最(zui)多最(zui)廣(guang)泛的(de)原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)含量(liang)高低(di)和化(hua)(hua)學成(cheng)分直(zhi)接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)過程中(zhong)也(ye)直(zhi)接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)得(de)到(dao)的(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)和品級比例，必須對各種礦(kuang)石(shi)進(jin)行適(shi)當的(de)配(pei)比后(hou)進(jin)行熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)。我國的(de)遼寧省水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)礦源非常豐(feng)富，水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)中氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含量高(gao)于菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)(shi)。它也是(shi)一(yi)種制造電熔凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)，部分(fen)地區水鎂(mei)石(shi)(shi)(shi)的(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)見(jian)表2。

表(biao)2水鎂石的化(hua)學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運(yun)輸(shu)費用(yong)。由于(yu)電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣(qi)體(ti)少，成分也較均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)質量有利。

我(wo)國有一些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球(qiu)料入(ru)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)達到(dao)98%，以此料能生產出白(bai)色大結晶(jing)電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球(qiu)費用高，影(ying)響生產成(cheng)本。目前，有的廠家采用反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以一定的粒(li)度(du)加入(ru)熔(rong)爐(lu)電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的質量(liang)比用菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本又比用球(qiu)料作原料時便宜，因而得到(dao)了一定的推(tui)廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)(wei)了某些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特殊(shu)要求，有時(shi)必(bi)(bi)(bi)須(xu)(xu)在電(dian)(dian)熔(rong)過程(cheng)中采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料，如(ru)采用(yong)(yong)海水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)(dian)熔(rong)原料，一般首(shou)先(xian)利用(yong)(yong)處理海水和石(shi)灰乳(ru)作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方法也可(ke)以制得(de)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制取方法)，采用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少量的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長大。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增(zeng)加晶(jing)(jing)界運(yun)動所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)成正比(bi)，所(suo)以必(bi)(bi)(bi)須(xu)(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)(neng)離開(kai)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面(mian)積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界必(bi)(bi)(bi)須(xu)(xu)變形(xing)，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量愈多(duo)，晶(jing)(jing)粒長大的(de)(de)(de)極(ji)限尺寸(cun)愈小。

另一方(fang)面為了降低電(dian)熔(rong)凝氧化鎂的顯氣孔率，也(ye)應盡(jin)量減少(shao)原料氧化鎂的氣體排出(chu)，因此(ci)，采用燒(shao)結鎂砂電(dian)熔(rong)有其顯著優(you)點。

⑤電熔氧化鎂單晶(jing)的(de)化學(xue)原料質(zhi)量要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性是同原子(zi)和(he)(he)分(fen)子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性如(ru)離子(zi)半徑的(de)(de)尺寸(cun)，離子(zi)的(de)(de)電位數值(zhi)，離子(zi)的(de)(de)電子(zi)外層結(jie)構等相關(guan)聯。而(er)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)離子(zi)尺寸(cun)、質(zhi)量(liang)和(he)(he)電荷、陽離子(zi)和(he)(he)陰離子(zi)之(zhi)間的(de)(de)結(jie)合(he)特(te)(te)性和(he)(he)強(qiang)度、離子(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結(jie)晶構造等決定它是一高熔(rong)點化(hua)合(he)物。

氧化鎂(mei)的熔點和結構參(can)數(shu)：陽離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位(wei)數(shu)6;有效(xiao)配位(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的最重要過程是由各種(zhong)鎂(mei)質原料(liao)，通過各種(zhong)形式的加熱方法(fa)產生高溫(wen)使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)，必須消耗大量(liang)的熱能，以(yi)克服離子間的引力。通過強大電弧產生高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的方法(fa)叫做(zuo)電弧熔(rong)融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程一般(ban)包括(kuo)熱的傳導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)長大等一系列(lie)物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)(hua)的過程。

①脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石(shi)作原料(liao)有(you)一脫(tuo)(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石(shi)的(de)主要(yao)成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)過程(cheng)。用菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時有一(yi)個脫碳(tan)過程(cheng)，脫碳(tan)過程(cheng)包(bao)括(kuo)兩個方面。一(yi)方面是(shi)菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)的(de)主要成分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過程中往(wang)往(wang)在(zai)原料氧化(hua)鎂中加入(ru)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動(dong)過程中需在(zai)三電(dian)極(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極)的下(xia)端(duan)用(yong)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末鋪成三角形或星形導(dao)線路(lu)，在(zai)通電(dian)過程中受熱燒損或完全燃燒除(chu)去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即(ji)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和(he)氧離子在(zai)強(qiang)電(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能作用下，克服單晶(jing)(jing)體中的(de)晶(jing)(jing)格能的(de)束縛，變成(cheng)能自由(you)運動的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說(shuo)，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點)就會由(you)固體變成(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)大量(liang)的(de)電(dian)(dian)能。據電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者(zhe)對用水鎂(mei)(mei)石作原料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡的(de)衡算(suan)，熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)的(de)比(bi)例(li)如下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼(ke)的(de)水耗(hao)(hao)(hao)熱(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計數據可(ke)以看出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)(rong)