電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)爐生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)(rong)(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富(fu)的優(you)質菱鎂礦石，氧化鎂含量高，又易于開采(cai)(cai)，因此，被廣(guang)泛(fan)用作電熔氧化鎂的原料。采(cai)(cai)用菱鎂石作原料，碳酸鎂分解產生(sheng)CO2氣體，由于有(you)大量氣體從爐內(nei)排出影響著電熔過程(cheng)的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的結晶(jing)帶的形成均有不利影響，由于大量(liang)塵料(liao)(liao)飛損(sun)，使物料(liao)(liao)損(sun)耗(hao)和能量(liang)消(xiao)耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了(le)車(che)間生產環(huan)境。但(dan)由于優(you)質菱鎂礦石容(rong)易獲得(de)，價格(ge)很低廉，所以，仍是我國電(dian)熔氧化(hua)鎂用得(de)最(zui)多最(zui)廣泛的原(yuan)料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)含量高低(di)和化(hua)學成分直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)也直接影響到(dao)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)得到(dao)的(de)品級比(bi)例，因此，為了(le)保(bao)證電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量和品級比(bi)例，必須對(dui)各種礦(kuang)石(shi)進行適當的(de)配比(bi)后(hou)進行熔(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)。我國(guo)的遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的礦源非常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)中氧化鎂(mei)(mei)含量(liang)高于菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制(zhi)造電熔凝氧化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)的化學成(cheng)分見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)。以輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)作為電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)原料，可以使生(sheng)產環(huan)境得到(dao)改善，可以降低運輸費用。由(you)于電(dian)熔(rong)時排出氣體少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)質(zhi)量有利(li)。

我(wo)國有一些電(dian)(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)以輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制成球(qiu)料(liao)入爐電(dian)(dian)(dian)熔。輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)含量達到(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)產出白色(se)大結晶電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)。但由于成球(qiu)費用(yong)高，影響生(sheng)產成本。目(mu)前(qian)，有的廠家采用(yong)反射爐輕燒氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)，以一定的粒度(du)加入熔爐電(dian)(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)(dian)熔氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的質量比用(yong)菱鎂(mei)礦石好，成本又比用(yong)球(qiu)料(liao)作(zuo)原料(liao)時便宜，因而得到(dao)了一定的推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為(wei)了(le)某些電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有(you)時必(bi)(bi)須在電(dian)(dian)熔過(guo)程中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)(yuan)料，如(ru)采(cai)用(yong)海(hai)(hai)水(shui)鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原(yuan)(yuan)料，一(yi)般首先利用(yong)處理(li)海(hai)(hai)水(shui)和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。用(yong)其他方法也(ye)可以制(zhi)得輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)制(zhi)取方法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)(yuan)料生產(chan)電(dian)(dian)熔凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研(yan)究認為(wei)，極少量(liang)的(de)(de)(de)雜質(zhi)氣體(相(xiang)(xiang))也(ye)屬(shu)于(yu)晶(jing)(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜質(zhi)，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的(de)(de)(de)長大(da)。因為(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)在于(yu)增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)運(yun)動所需的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)(neng)量(liang)降低，其降低量(liang)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)成(cheng)正比，所以必(bi)(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離(li)開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動。并且當晶(jing)(jing)(jing)界(jie)與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇(yu)時，與第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)必(bi)(bi)須變(bian)形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的(de)(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了(le)降(jiang)低電熔(rong)凝氧(yang)化鎂的顯氣孔率，也應盡量減少原料氧(yang)化鎂的氣體(ti)排出，因此，采用燒結鎂砂電熔(rong)有其顯著(zhu)優點(dian)。

⑤電熔氧化(hua)(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)(hua)學原(yuan)料質量要求：

(3)電弧熔融

這(zhe)些特性是同原子(zi)和分子(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)力學本性如(ru)離子(zi)半徑的(de)(de)尺寸，離子(zi)的(de)(de)電位數值(zhi)，離子(zi)的(de)(de)電子(zi)外(wai)層結構(gou)等相關聯。而氧化(hua)鎂的(de)(de)離子(zi)尺寸、質量(liang)和電荷、陽離子(zi)和陰離子(zi)之(zhi)間的(de)(de)結合特性和強度、離子(zi)的(de)(de)極化(hua)作用、結晶(jing)構(gou)造等決定(ding)它是一高(gao)熔點化(hua)合物。

氧化鎂的熔點(dian)和(he)結構參數：陽離子半(ban)徑(jing)0.074mm;陰離子半(ban)徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂制造的(de)(de)最重要過(guo)(guo)(guo)程是由(you)各種鎂質(zhi)原料(liao)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)各種形式的(de)(de)加(jia)熱方(fang)法產生(sheng)高溫(wen)使(shi)鎂質(zhi)材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)體。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必須消耗大(da)量的(de)(de)熱能(neng)，以(yi)克服離(li)子間的(de)(de)引力。通(tong)過(guo)(guo)(guo)強(qiang)大(da)電(dian)弧產生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)方(fang)法叫做(zuo)電(dian)弧熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程一(yi)般(ban)包括熱的(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長(chang)大(da)等(deng)一(yi)系列物(wu)理化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程。

①脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料有(you)一(yi)脫水(shui)過程(cheng)(cheng)。水(shui)鎂(mei)(mei)石的主要成分(fen)是氫氧化鎂(mei)(mei)Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過程(cheng)(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)作為原(yuan)料(liao)時(shi)有(you)一個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括兩個(ge)方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的熱(re)分(fen)解，菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)的主要成(cheng)分(fen)是碳酸鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在電(dian)熔(rong)過(guo)(guo)(guo)程中往往在原料氧(yang)化(hua)鎂中加入石(shi)(shi)墨粉末添(tian)加物(助劑)，在電(dian)熔(rong)爐起動(dong)過(guo)(guo)(guo)程中需在三(san)電(dian)極(ji)(石(shi)(shi)墨電(dian)極(ji))的下端用(yong)石(shi)(shi)墨粉末鋪成三(san)角(jiao)形或(huo)星形導線路，在通電(dian)過(guo)(guo)(guo)程中受熱燒損或(huo)完全燃(ran)燒除去(qu)石(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)中鎂(mei)離(li)子(zi)和(he)氧(yang)(yang)離(li)子(zi)在強電(dian)弧(hu)產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)用下，克服單晶(jing)體(ti)中的(de)(de)晶(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成能(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)(de)過(guo)程。也就是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點)就會(hui)由固(gu)體(ti)變(bian)成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在這一過(guo)程中需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)生(sheng)產者對用水鎂(mei)石作(zuo)原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡(heng)的(de)(de)衡(heng)算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如(ru)下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)晶(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗(hao)值3.0%，冷卻水耗(hao)熱(re)(re)(re)值8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)(re)(re)值6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損失(shi)值3.2%，從(cong)這些(xie)統(tong)計數據可(ke)以看出，在電(dian)熔(rong)