高純廊坊鎂（měi）砂是指含量在99%以上(國內往往把氧化鎂含量（liàng）大於98%的鎂砂稱為高純鎂砂)，體積密度大於3.4g/cm3的（de）燒結氧化鎂。高純鎂（měi）砂的生產方法均以含鎂化合物為原料，有的（de）先製成輕質氧化鎂，經過電熔（róng）凝或重（chóng）燒(死燒)製得高純鎂砂，也（yě）有的采用（yòng）氯化（huà）鎂噴霧熱（rè）分解煆燒法生產高純鎂（měi）砂。以下是常用（yòng）的4種方法的工藝及原理：

1、菱鎂礦生產高純鎂砂

首先選（xuǎn）取優質菱鎂礦，把菱鎂礦放入煆燒爐中進行煆燒，溫度（dù）控製在（zài）1000℃左右(煆燒爐可采用反射爐、沸騰爐或豎窯爐)，生成輕燒氧化鎂粉(也稱（chēng）為輕燒鎂砂)，反應式（shì）如下：

將輕燒氧化鎂粉（fěn）進行細（xì）磨，細磨可釆用雷蒙機，球磨機或高速粉碎機等。細磨到一定粒度，進行壓（yā）球。控製輕燒粉細度是為了增加壓球的體密度;壓球采取高壓壓球機或（huò）對輥壓球機。

將壓製成的輕燒鎂砂球放（fàng）入高溫爐（lú）中進行高溫燒結，高（gāo）溫鍛燒爐的爐（lú）溫控製（zhì）在16002000℃左右。在高溫煆（duàn）燒過程中，隨著溫度升高（gāo），氧化（huà）鎂體積逐（zhú）漸收（shōu）縮，密度增加（jiā），氧化鎂晶體發育長大（dà），其組織結構越來越（yuè）致密，鍛燒完成後氧化鎂的體積密度可達3.4g/cm3以上。

目前國內采用此法生產（chǎn）高純鎂砂的質量還不夠理想，氧化鎂含量更高隻能達到98%左右，要使（shǐ）氧化鎂含量達（dá）到99%以上比較（jiào）困難。因天然菱鎂礦煆燒成的高純鎂砂中含有CaO，SiO2，Fe，B等雜質，很難把這些雜質從固相混合物中分離，因而要使高純鎂砂（shā）的純度進一步提高，存（cún）在著很多技術性問題，解決這些技術性因（yīn）素將在生產中（zhōng）提高（gāo）生產成本。

2、鹵水生產高（gāo）純鎂砂的生產方法

用鹵水生產高純鎂砂，首先需要（yào）生產輕質氧化鎂。生產輕質（zhì）氧化鎂的方法有鹵水碳銨法，鹵水純堿法（fǎ），鹵（lǔ）水石（shí）灰法和鹵水氨法等。

(1)鹵水碳銨法主要反應式：

鹵水碳銨法（fǎ）是先將商水淨化，再以碳酸氫銨作沉澱劑(碳酸氫銨價廉易（yì）得，沉澱效率（lǜ）高)進行（háng）反應，反應溫度控製在3550℃之間，生成堿（jiǎn）式（shì）碳酸鎂沉澱，沉澱經洗滌、脫水、鍛燒（shāo）(溫度控製在800900℃左（zuǒ）右)等步驟，製得輕質氧化鎂。將製得輕質氧化鎂（měi）進（jìn）行（háng）粉碎，並把（bǎ）輕（qīng）質氧化鎂壓製成球形入高溫煆（duàn）燒爐重燒（shāo），爐內溫度控製在16002000℃，氧化鎂物料在爐（lú）內停留46h，得高純鎂砂。

(2)鹵水-純堿（jiǎn）法主要反應式：

鹵水-純堿法是將淨化的鹵水與沉澱劑碳酸鈉進行反應，反應溫度控製在3550℃，生（shēng）成堿式碳酸鎂（měi）沉澱，然後對堿式碳酸鎂沉澱進行洗滌、脫水，將脫（tuō）盡水的堿式碳酸鎂放入煆燒爐中進行鍛燒，煆燒溫度控製在900℃左右，得輕質氧化鎂。將輕質氧化鎂粉碎，並用壓球機壓製成球形，然後入高溫鍛燒爐進行重燒，重燒溫度控製在16002000℃之間，氧（yǎng）化鎂（měi）物料在爐內停留46h，得高純鎂砂。

(3)鹵水（shuǐ）-氨法主要反應（yīng）式：

鹵水-氨法是采用淨化（huà）的鹵（lǔ）水加入堿性較弱的氨水作為沉澱劑，生成氫氧化鎂沉澱。此法生成的（de）氫氧化鎂結晶度（dù）高，沉（chén）降速度快，容易對（duì）氫氧化鎂沉澱結（jié）晶過濾和洗滌，易除去（qù）雜質離子，並且容易控製產品（pǐn）質量。把洗滌幹（gàn）淨的氫氧化鎂脫去水（shuǐ）分，放入煆燒爐中進（jìn）行鍛燒，生成（chéng）輕質氧化鎂。將輕（qīng）質氧化鎂粉（fěn）碎並用壓球機製成球形，為了增加球形的壓實密度，采取在200℃左右壓製，然後將壓（yā）製球送入高溫煆燒爐中，溫度控製在16002000℃之間重燒(死燒)，製成高純鎂砂。

(4)鹵水-石灰石法主要反（fǎn）應式為（wéi）：

鹵水（shuǐ）石灰（huī）石法是先將石灰石或白雲石煆燒成熟石灰(CaO)或白雲石熟料(MgO+CaO)，然後將熟石灰或白雲石熟料水化生成氫（qīng）氧化（huà）鈣（gài）或氫氧化鈣與氫（qīng）氧化鎂混合料作為沉澱劑，並與鹵（lǔ）水進行沉澱反應，生成氫氧化鎂沉澱，將氫氧（yǎng）化鎂沉澱過濾，洗滌，然後將脫（tuō）水（shuǐ）氫氧化鎂進行煆（duàn）燒（shāo）得氧化鎂，再將（jiāng）氧（yǎng）化鎂壓球，放入高溫煆燒（shāo）爐進行重（chóng）燒，溫度控製（zhì）在16002000℃，最終得高純鎂砂。

在高純鎂砂的生產過程中，提高（gāo）產品的純（chún）度，有效降低有害雜質的含量是主要的（de），以先製取高純度氧化鎂作為保證（zhèng），最終高純鎂砂產品更容易達到高純的要求。

在上述用鹵（lǔ）水為原料生產輕質氧化（huà）鎂的幾種（zhǒng）方法，因都在液相條件下進行（háng）反應，可通過加（jiā）入（rù）沉澱劑，洗滌和化學精致等（děng）方法除去雜質離（lí）子，以保證堿式碳（tàn）酸鎂或氫氧化鎂的純度，一（yī）旦工藝確定，最終高純鎂砂純度可達到99.9%以上。另外用鹵（lǔ）水生產高純鎂砂也有許多缺點與難點，主要有生產（chǎn）成本過（guò）高，能源消耗大，生產工藝複雜，有許（xǔ）多技術（shù）難點與設備難點。

3、噴霧熱分解法生產（chǎn）高純鎂砂

噴霧熱分解法生產高純（chún）鎂砂生產原（yuán）理如下。

噴霧熱分解（jiě）煆燒法生產高（gāo）純鎂（měi）砂的生產原理是先將（jiāng）鹵水進一步濃縮至一定濃度，將濃縮鹵水直接噴（pēn）入到熱分解反（fǎn）應爐中進行熱分解，煆（duàn）燒後產出粗氧化鎂。因粗氧化鎂中含有未完全分解的氯化物，可采用（yòng）水多次洗滌的方法（fǎ）除去可溶性（xìng）氯化物，使得粗氧化鎂完全（quán）水化生成為氫氧化鎂。將過濾後的氫氧化鎂濾餅鍛燒成輕質氧化鎂，然後壓（yā）製成球形送入高溫（wēn）鍛燒爐中重燒，最終得高純鎂砂，其純度可達99%以上。此法基（jī）本反（fǎn）應式（shì）如下：

生產方法如下所述。

(1)鹵水的淨化與濃縮鹵水的淨化主要采用相應的措施除去在鹵水中的Fe2+、Na+、Ca2+、SO42-等雜質（zhì）離子，除雜方法可參照第3章工業氧化鎂。

將淨化的鹵水再進行濃縮至一定濃（nóng）度（dù），使鹵水中（zhōng）氯（lǜ）化（huà）鎂的濃（nóng）度在550g/L。

(2)鹵水的熱分解將濃縮的氯化（huà）鎂溶液直接噴入熱反應爐中進（jìn）行熱分解，熱分解後得粗製氧化鎂。

(3)粗製氧（yǎng）化鎂的水解和煆燒熱分解後所得的粗（cū）製氧（yǎng）化鎂含有未分解的氯化鎂、氯化鈣（gài）和氯化鉀等一些氯化物。對粗製氧化鎂中含（hán）有的氯化物可通過用水洗滌的方法除去。因這些氯化物都溶（róng）於水，並使得粗製氧化鎂全部水解，生成氫氧化鎂。氫氧化（huà）鎂經過濾、脫水，得氫氧化鎂濾餅，再將其在煆燒爐(或轉爐)中加熱至8001000℃，氫氧化鎂生成輕質氧化鎂。

(4)重（chóng）燒得高純鎂砂將上述氧化鎂經過壓製成球形，然後（hòu）放入到高溫煆燒爐(或豎窯爐)中進行重燒（shāo），得到氧化鎂純度為99%以上，密度在3.4g/cm3以上的高純鎂砂。

噴霧熱分解法生產高純鎂砂有一定的優點。如熱分解時間（jiān）短，粉體燒結性能好，操作過程簡單，反應（yīng）一次完成，並且（qiě）可連（lián）續進行，有利於（yú）生產，生產成本較低。但此法也有缺點：因在噴霧熱分解中生成氯化氫氣體，對設備腐蝕性大，所以對設備的要求（qiú）很高。另外，對氯化氫的吸收和濃縮有很大難（nán）度;粉（fěn）塵捕集等對環境造成較大的汙染（rǎn）。

另外也簡單介紹一下水氯鎂石直接鍛燒（shāo）生產高純鎂砂，其主要反應為：

此生產法（fǎ）采用水氯鎂石直接（jiē）煆燒生（shēng）成（chéng）高純（chún）鎂砂，要達到（dào）高純度，一定要對水氯鎂石原（yuán）料進行淨化處理，使雜質降低到最少。因原料含有雜質量較多，在煆燒過程中易進入產品中。

此外，副產品氯化氫氣體對生產設（shè）備有嚴重的腐（fǔ）蝕性。這同噴霧熱分解法是相似的。

4、電熔法生產高純鎂砂的生產原理及生產方法（fǎ）

(1)生產原理（lǐ）把采用鹵水純（chún）堿（jiǎn）法、鹵水碳（tàn）銨法、鹵水氨水法（fǎ）和鹵水石灰法生產出的輕質氧化鎂，放入電熔爐中進行電熔冶煉，得高純鎂砂。也可采用菱鎂礦經（jīng）輕燒製成輕燒（shāo）鎂，然後（hòu）把輕燒鎂放入電熔爐中進行電熔冶煉，最終得（dé）高純鎂砂。

(2)生產方法將輕質氧化鎂或輕燒鎂粉（fěn），放入電熔爐中（zhōng），插（chā）入電極，在控製一定的大電流、低電壓的條件下進行電熔，電熔所得高純鎂砂的含量可達99.9%，密度可達3.5g/cm3以上。產品的質量主要決定於電流電（diàn）壓的大小，以及電熔的（de）時間長短等。