電(dian)(dian)弧熔(rong)爐生(sheng)產電(dian)(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的工藝流程(cheng)主要包括：原(yuan)料配料、電(dian)(dian)弧熔(rong)融、破碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁(ci)選(xuan)、分類包裝等(deng)。

(1)原料

我國有(you)豐(feng)富的(de)(de)優質菱鎂礦石(shi)，氧(yang)化(hua)鎂含量高(gao)，又易于開采，因此，被廣泛(fan)用作(zuo)電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)原料(liao)(liao)。采用菱鎂石(shi)作(zuo)原料(liao)(liao)，碳酸鎂分解產生CO2氣(qi)體，由于有(you)大(da)量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔(rong)過(guo)程的(de)(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響，由于(yu)大量塵料(liao)(liao)飛(fei)損(sun)(sun)，使(shi)物料(liao)(liao)損(sun)(sun)耗(hao)和能量消(xiao)耗(hao)增(zeng)高，也惡(e)化了車(che)間生(sheng)產環(huan)境。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦(kuang)石容易獲得，價格很低(di)廉，所(suo)以，仍是我(wo)國電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)用得最多(duo)最廣泛(fan)的(de)原料(liao)(liao)。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石(shi)中氧化(hua)鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和(he)化(hua)學成分直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)，同時在電(dian)熔(rong)(rong)過程中也直(zhi)接影響到電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)得(de)到的(de)品級比(bi)例，因此(ci)，為了(le)保證電(dian)熔(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)和(he)品級比(bi)例，必須對(dui)各種礦(kuang)石(shi)進行適當(dang)的(de)配比(bi)后進行熔(rong)(rong)煉。

②水(shui)鎂(mei)石。我國的(de)(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)石的(de)(de)礦源(yuan)非常豐(feng)富，水(shui)鎂(mei)石中氧化鎂(mei)含量高于菱鎂(mei)礦石。它也是一種(zhong)制造電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)石的(de)(de)化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的(de)化學(xue)成分(fen)/%

③輕(qing)燒氧(yang)化鎂。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)化鎂作為電熔氧(yang)化鎂原(yuan)料，可以(yi)使生產環境得到改善，可以(yi)降低運輸費用。由(you)于電熔時排出氣體少，成分也較均勻，對提(ti)高電熔氧(yang)化鎂質量(liang)有利。

我(wo)國有(you)一(yi)些電熔(rong)凝(ning)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)含(han)量達到98%，以(yi)此料(liao)能生(sheng)產出白色大結晶電熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用(yong)高，影響生(sheng)產成(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠(chang)家采(cai)用(yong)反射爐(lu)輕(qing)(qing)燒(shao)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，以(yi)一(yi)定的(de)粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)質(zhi)量比用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)礦(kuang)石好，成(cheng)本又比用(yong)球料(liao)作原料(liao)時便(bian)宜，因而得(de)到了一(yi)定的(de)推廣(guang)。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某些電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)特殊要求，有(you)時必(bi)須在電熔過程中采(cai)(cai)用(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔原料，如(ru)采(cai)(cai)用(yong)海(hai)水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電熔原料，一般首先利用(yong)處理海(hai)水(shui)和(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將(jiang)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅(duan)燒成(cheng)(cheng)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)(ye)可以制得(de)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工業氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)制取方(fang)法)，采(cai)(cai)用(yong)輕(qing)(qing)燒氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原料生產(chan)電熔凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲(si)脫(AusT)和(he)拉特爾(Ruttere)等研究認為，極(ji)少量(liang)的(de)(de)(de)雜(za)質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))也(ye)(ye)屬于晶(jing)(jing)體的(de)(de)(de)雜(za)質，可明顯影響(xiang)晶(jing)(jing)粒的(de)(de)(de)長(chang)大。因為雜(za)質相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界運動(dong)所需(xu)的(de)(de)(de)能量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體能量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)成(cheng)(cheng)正比，所以必(bi)須提高晶(jing)(jing)界能，晶(jing)(jing)界才(cai)能離(li)開第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)繼續運動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積(ji)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界必(bi)須變形，第(di)二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數(shu)量(liang)愈(yu)多(duo)，晶(jing)(jing)粒長(chang)大的(de)(de)(de)極(ji)限尺(chi)寸(cun)愈(yu)小(xiao)。

另一方面為了降(jiang)低(di)電(dian)熔凝氧化(hua)鎂的顯(xian)氣孔率，也應(ying)盡量減少(shao)原料氧化(hua)鎂的氣體排出(chu)，因此，采用燒結(jie)鎂砂(sha)電(dian)熔有其顯(xian)著優點。

⑤電熔氧化(hua)(hua)鎂(mei)單晶的化(hua)(hua)學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)性(xing)(xing)是(shi)同(tong)原子和分子的(de)(de)量子力學(xue)本性(xing)(xing)如離(li)子半徑(jing)的(de)(de)尺(chi)寸，離(li)子的(de)(de)電(dian)位數值(zhi)，離(li)子的(de)(de)電(dian)子外層結(jie)構等相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)(de)離(li)子尺(chi)寸、質量和電(dian)荷(he)、陽離(li)子和陰離(li)子之間的(de)(de)結(jie)合特(te)性(xing)(xing)和強度、離(li)子的(de)(de)極化作(zuo)用、結(jie)晶構造等決(jue)定(ding)它是(shi)一高熔點(dian)化合物。

氧化鎂的熔點和結構(gou)參數(shu)：陽(yang)離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結構(gou)類型(xing)NaCl;配位數(shu)6;有效配位數(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)造的(de)最重要過(guo)(guo)(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)質(zhi)原料，通過(guo)(guo)(guo)各(ge)種形(xing)式的(de)加熱方法產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)高溫使(shi)鎂(mei)質(zhi)材(cai)料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)，變成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)體(ti)。要使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)(rong)融(rong)，必須消耗大量的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引力。通過(guo)(guo)(guo)強大電弧(hu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)高溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)方法叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)一般(ban)包括熱的(de)傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)長(chang)大等(deng)一系列物理(li)化(hua)(hua)學(xue)變化(hua)(hua)的(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)。

①脫水過程(cheng)。用水鎂石作原料有一脫水過程(cheng)。水鎂石的主要成分是氫(qing)氧(yang)化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水過程(cheng)是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為(wei)原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括兩個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的主要(yao)成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由(you)于在電(dian)熔(rong)過程中(zhong)往往在原料氧化鎂中(zhong)加(jia)入(ru)石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)物(助劑)，在電(dian)熔(rong)爐(lu)起動過程中(zhong)需在三電(dian)極(石(shi)墨(mo)(mo)電(dian)極)的下端(duan)用石(shi)墨(mo)(mo)粉(fen)末(mo)鋪成(cheng)三角形或星形導線路，在通電(dian)過程中(zhong)受熱燒損(sun)或完全燃燒除(chu)去石(shi)墨(mo)(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)過(guo)程。熔(rong)化(hua)過(guo)程即氧(yang)化(hua)鎂(mei)中(zhong)鎂(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在(zai)強電弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)作用下，克服單晶體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)晶格能(neng)的(de)(de)束縛(fu)，變(bian)成能(neng)自(zi)由運動的(de)(de)過(guo)程。也就是說(shuo)，氧(yang)化(hua)鎂(mei)加熱(re)(re)(re)到一定溫度(熔(rong)點(dian))就會由固體(ti)(ti)(ti)變(bian)成液體(ti)(ti)(ti)，叫(jiao)熔(rong)化(hua)。在(zai)這一過(guo)程中(zhong)需消(xiao)(xiao)耗大量的(de)(de)電能(neng)。據(ju)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)生(sheng)產者(zhe)對用水(shui)鎂(mei)石作原料生(sheng)產電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)鎂(mei)晶體(ti)(ti)(ti)生(sheng)成熱(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗值(zhi)(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)(xiao)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂(sha)生(sheng)成熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)(zhi)3.0%，冷卻(que)(que)水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)8.4%，冷卻(que)(que)爐(lu)殼(ke)的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)7.9%，爐(lu)子(zi)表面散(san)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)(zhi)28.8%。電能(neng)損失(shi)值(zhi)(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據(ju)可以看出，在(zai)電熔(rong)