電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)爐生(sheng)產電熔(rong)(rong)(rong)氧化鎂的工藝(yi)流程主要包括：原料配(pei)料、電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉(fen)碎、篩別、磁選(xuan)、分(fen)類包裝等。

(1)原料

我國有豐(feng)富的(de)優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又(you)易于開采(cai)，因此，被(bei)廣泛(fan)用作電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)原料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分(fen)解產(chan)生CO2氣體(ti)，由于有大(da)量(liang)氣體(ti)從爐(lu)內(nei)排(pai)出影響著電(dian)熔(rong)(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的結晶帶的形成均有(you)不利影響，由(you)于(yu)大量塵料(liao)(liao)飛損(sun)，使物料(liao)(liao)損(sun)耗和能(neng)量消耗增高，也(ye)惡(e)化(hua)(hua)(hua)了(le)車間(jian)生產環境。但由(you)于(yu)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得(de)，價(jia)格很低(di)廉，所以(yi)，仍是我國(guo)電熔氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)用得(de)最多(duo)最廣泛(fan)的原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦(kuang)。菱鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)含量(liang)高低和化(hua)學成分直接影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)，同(tong)時在電(dian)熔過程(cheng)中也直接影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)得到的(de)(de)品級比(bi)例，因(yin)此，為了保(bao)證電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)質量(liang)和品級比(bi)例，必(bi)須對各種礦(kuang)石(shi)進行(xing)適(shi)當的(de)(de)配比(bi)后進行(xing)熔煉(lian)。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石。我(wo)國的遼寧省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石。它也(ye)是一種制造電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的原(yuan)料，部分(fen)(fen)地區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石的化(hua)學成分(fen)(fen)見表2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂。以(yi)輕燒(shao)(shao)氧(yang)化鎂作為電熔氧(yang)化鎂原料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降(jiang)低(di)運輸(shu)費用。由于電熔時排出(chu)氣(qi)體少，成分也較(jiao)均勻，對(dui)提高電熔氧(yang)化鎂質量(liang)有利。

我國有一些電(dian)(dian)熔凝(ning)氧化(hua)(hua)鎂以輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂制成(cheng)球(qiu)料入爐(lu)電(dian)(dian)熔。輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂的氧化(hua)(hua)鎂含量達到98%，以此(ci)料能(neng)生產(chan)出(chu)白(bai)色大(da)結晶電(dian)(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂。但(dan)由于(yu)成(cheng)球(qiu)費用(yong)高，影響生產(chan)成(cheng)本。目前，有的廠家(jia)采用(yong)反(fan)射(she)爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂，以一定的粒(li)度加(jia)入熔爐(lu)電(dian)(dian)熔，電(dian)(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂的質量比(bi)用(yong)菱鎂礦石好，成(cheng)本又比(bi)用(yong)球(qiu)料作原料時便(bian)宜，因而得(de)到了一定的推廣。

④燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為了(le)某(mou)些電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特殊要求，有時(shi)必(bi)須在(zai)電(dian)熔(rong)(rong)過程中采(cai)用(yong)燒結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電(dian)熔(rong)(rong)原料，如采(cai)用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作為電(dian)熔(rong)(rong)原料，一般首先利用(yong)處理海水和石灰乳作用(yong)生(sheng)產氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可(ke)以(yi)制(zhi)得輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為原料生(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(er)(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)(liang)的雜質(zhi)氣(qi)體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)的雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)的長大(da)。因(yin)為雜質(zhi)相(xiang)的作用(yong)在(zai)于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所需的能量(liang)(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶(jing)(jing)(jing)(jing)體(ti)能量(liang)(liang)降低，其降低量(liang)(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面積成正比，所以(yi)必(bi)須提高(gao)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能離開第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)繼續(xu)運動。并且當(dang)晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等的晶(jing)(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必(bi)須變形(xing)，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)數量(liang)(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)(jing)粒(li)長大(da)的極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面為(wei)了(le)降低電(dian)熔凝氧化鎂的顯(xian)(xian)氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減少原料氧化鎂的氣(qi)體排(pai)出，因此(ci)，采用燒結(jie)鎂砂電(dian)熔有其顯(xian)(xian)著優(you)點。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單(dan)晶的化(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)是同原子(zi)(zi)和分(fen)子(zi)(zi)的(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如(ru)離子(zi)(zi)半(ban)徑的(de)尺(chi)(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)位(wei)數值(zhi)，離子(zi)(zi)的(de)電(dian)子(zi)(zi)外層結(jie)(jie)構等相關聯。而氧化鎂的(de)離子(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸(cun)、質量和電(dian)荷、陽(yang)離子(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)之間的(de)結(jie)(jie)合特(te)性(xing)和強度、離子(zi)(zi)的(de)極化作用、結(jie)(jie)晶構造等決定它是一高熔點化合物(wu)。

氧化鎂(mei)的熔點和結構(gou)參數：陽離子(zi)半徑(jing)(jing)0.074mm;陰離子(zi)半徑(jing)(jing)0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最(zui)重(zhong)要(yao)(yao)過(guo)程是由(you)各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原(yuan)料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式的加熱(re)方(fang)法(fa)產生高溫(wen)(wen)使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔化(hua)(hua)，變(bian)成氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔體(ti)(ti)。要(yao)(yao)使氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔融(rong)(rong)，必須消耗大量的熱(re)能(neng)，以克服離(li)子間的引力。通過(guo)強(qiang)大電(dian)(dian)弧產生高溫(wen)(wen)而熔化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方(fang)法(fa)叫做電(dian)(dian)弧熔融(rong)(rong)法(fa)。這(zhe)個融(rong)(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一般包括熱(re)的傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔化(hua)(hua)、析晶、晶體(ti)(ti)長(chang)大等一系列物理化(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)的過(guo)程。

①脫水過(guo)程(cheng)。用水鎂(mei)石作(zuo)原(yuan)料有一脫水過(guo)程(cheng)。水鎂(mei)石的(de)主(zhu)要(yao)成分(fen)是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水過(guo)程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)。用菱鎂(mei)礦作為原料時有(you)一個(ge)脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)，脫(tuo)碳過(guo)程(cheng)包括兩(liang)個(ge)方面。一方面是菱鎂(mei)礦石的(de)(de)熱分解，菱鎂(mei)礦石的(de)(de)主要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔過(guo)程中往(wang)往(wang)在(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂中加(jia)入石墨(mo)粉(fen)末添加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程中需在(zai)(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的(de)下(xia)端用石墨(mo)粉(fen)末鋪成三(san)角形(xing)或星形(xing)導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程中受熱燒損或完全燃燒除(chu)去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂中(zhong)鎂離子和氧(yang)(yang)(yang)離子在(zai)(zai)強(qiang)電弧產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作用下(xia)，克服單晶體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)晶格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自由(you)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程。也就(jiu)是說(shuo)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂加熱(re)(re)(re)到一(yi)(yi)定(ding)溫度(熔(rong)點)就(jiu)會由(you)固體(ti)(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液(ye)體(ti)(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)。在(zai)(zai)這一(yi)(yi)過(guo)程中(zhong)需消(xiao)耗(hao)大量的(de)(de)(de)(de)電能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂生(sheng)產者對用水鎂石作原(yuan)料生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂晶體(ti)(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻(que)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻(que)爐(lu)殼的(de)(de)(de)(de)水耗(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子表面散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數(shu)據(ju)可(ke)以看出，在(zai)(zai)電熔(rong)