電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的(de)工藝流程主要(yao)包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融(rong)、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量高(gao)，又易于(yu)開采(cai)，因(yin)此，被廣(guang)泛用(yong)作(zuo)電(dian)熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料(liao)。采(cai)用(yong)菱鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原(yuan)料(liao)，碳(tan)酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有大量氣體從爐內排出(chu)影響著電(dian)熔過程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)鎂的(de)結晶帶的(de)形成(cheng)均有(you)不利影響，由(you)于(yu)大(da)量(liang)塵(chen)料(liao)飛損，使(shi)物料(liao)損耗和能量(liang)消耗增高，也惡化(hua)了車間(jian)生(sheng)產環(huan)境。但由(you)于(yu)優質菱(ling)鎂礦石容(rong)易獲得，價格很低廉，所以，仍是我國電熔氧化(hua)鎂用(yong)得最多最廣泛的(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含(han)量(liang)高低(di)和(he)化(hua)學成(cheng)分(fen)直接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直接(jie)影(ying)響(xiang)到電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)得(de)到的(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量(liang)和(he)品級比例，必(bi)須對各種礦石進行(xing)適當的(de)配(pei)比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石(shi)。我國的(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)礦源非常(chang)豐富，水(shui)鎂(mei)石(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)含(han)量高于(yu)菱鎂(mei)礦石(shi)。它也(ye)是一種制造電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的(de)原料(liao)，部分地(di)區水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學(xue)成(cheng)分/%

③輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)。以(yi)(yi)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)作為(wei)電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)原料，可以(yi)(yi)使生(sheng)產環境得到(dao)改善(shan)，可以(yi)(yi)降低運(yun)輸費用(yong)。由(you)于電熔(rong)(rong)時排出氣體少，成分也較均勻(yun)，對提高電熔(rong)(rong)氧化(hua)鎂(mei)質量有利。

我國(guo)有一些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)以(yi)(yi)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)制成(cheng)(cheng)球(qiu)料入(ru)爐(lu)電熔(rong)(rong)。輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)含量達到(dao)98%，以(yi)(yi)此料能(neng)生產出(chu)白(bai)色大結晶電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)。但由于(yu)成(cheng)(cheng)球(qiu)費用(yong)(yong)高，影響生產成(cheng)(cheng)本。目(mu)前，有的廠家采用(yong)(yong)反射爐(lu)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)，以(yi)(yi)一定的粒度加入(ru)熔(rong)(rong)爐(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的質量比用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石好(hao)，成(cheng)(cheng)本又比用(yong)(yong)球(qiu)料作(zuo)原(yuan)料時便宜，因而(er)得到(dao)了一定的推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)。為了(le)某(mou)些電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)特殊要求，有時(shi)(shi)必(bi)須(xu)在電熔過程(cheng)中(zhong)采用(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電熔原(yuan)(yuan)料(liao)，如采用(yong)海水(shui)鎂(mei)(mei)砂(sha)(sha)作(zuo)為電熔原(yuan)(yuan)料(liao)，一般首先(xian)利用(yong)處理(li)海水(shui)和石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)生產氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法(fa)也可以(yi)制得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(詳(xiang)見工業(ye)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)制取方(fang)法(fa))，采用(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)(yuan)料(liao)生產電熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認(ren)為，極(ji)少(shao)量(liang)(liang)的(de)雜質(zhi)氣(qi)體(ti)(相(xiang))也屬(shu)于(yu)(yu)晶(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大。因為雜質(zhi)相(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)(yu)增(zeng)加晶(jing)(jing)界運(yun)(yun)動(dong)所需的(de)能(neng)量(liang)(liang)。當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積成正比(bi)，所以(yi)必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)界才能(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運(yun)(yun)動(dong)。并(bing)且當晶(jing)(jing)界與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫(heng)截面(mian)積相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)(yu)多(duo)，晶(jing)(jing)粒長大的(de)極(ji)限尺寸愈(yu)(yu)小。

另一方(fang)面為了降低電(dian)熔凝氧化鎂(mei)的顯氣孔(kong)率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)的氣體(ti)排(pai)出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電(dian)熔有(you)其顯著優點。

⑤電(dian)熔氧(yang)化鎂單晶的化學原(yuan)料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是(shi)同原(yuan)子和(he)分子的量(liang)子力學(xue)本性(xing)如離(li)子半徑的尺寸，離(li)子的電位數值，離(li)子的電子外層結構等(deng)(deng)相關聯。而氧化鎂(mei)的離(li)子尺寸、質量(liang)和(he)電荷、陽離(li)子和(he)陰離(li)子之間(jian)的結合(he)特(te)性(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)子的極化作用、結晶構造等(deng)(deng)決定它是(shi)一高熔點(dian)化合(he)物。

氧化鎂(mei)的熔(rong)點和結(jie)構(gou)參數：陽離(li)子(zi)半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離(li)子(zi)半(ban)徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位數6;有效配(pei)位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)制造(zao)的(de)(de)最(zui)重(zhong)要過(guo)程是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式的(de)(de)加熱方(fang)法產(chan)生高溫(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)體(ti)。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱能，以克服離子(zi)間的(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)電弧(hu)產(chan)生高溫(wen)而(er)熔(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)方(fang)法叫做電弧(hu)熔(rong)融法。這個融化(hua)過(guo)程一(yi)般包括(kuo)熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)長大(da)等(deng)一(yi)系列物(wu)理化(hua)學變化(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作(zuo)原料有一脫水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂(mei)石(shi)的主要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原料(liao)時有一個(ge)脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括兩個(ge)方面(mian)。一方面(mian)是(shi)菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)熱分解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的(de)主要(yao)成分是(shi)碳(tan)酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由(you)于在(zai)(zai)電熔過程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中加入石墨(mo)(mo)(mo)粉(fen)末添加物(wu)(助(zhu)劑)，在(zai)(zai)電熔爐起動(dong)過程(cheng)中需在(zai)(zai)三(san)電極(石墨(mo)(mo)(mo)電極)的下端用(yong)石墨(mo)(mo)(mo)粉(fen)末鋪(pu)成三(san)角形或星(xing)形導線(xian)路，在(zai)(zai)通電過程(cheng)中受熱燒損或完全燃燒除去石墨(mo)(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)過(guo)程(cheng)即氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)離子和(he)氧(yang)(yang)離子在強電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)能(neng)(neng)作用下，克服單(dan)晶(jing)(jing)體(ti)中(zhong)的(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)的(de)束縛，變(bian)成能(neng)(neng)自由運動的(de)過(guo)程(cheng)。也(ye)就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)到一定溫(wen)度(熔(rong)(rong)(rong)(rong)點)就(jiu)會由固體(ti)變(bian)成液(ye)體(ti)，叫熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)。在這(zhe)一過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)消(xiao)耗(hao)大(da)量的(de)電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產(chan)者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料生(sheng)(sheng)產(chan)電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)平衡的(de)衡算，熱(re)消(xiao)耗(hao)的(de)比例如下：氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)(sheng)成熱(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)(sheng)成熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼的(de)水(shui)耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散(san)熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從(cong)這(zhe)些統(tong)計數據(ju)可以看(kan)出，在電(dian)(dian)(dian)熔(rong)(rong)(rong)(rong)