高純上海鎂砂是（shì）指含量在（zài）99%以上(國內往往把氧化鎂（měi）含量大於98%的鎂砂稱為高純（chún）鎂砂)，體積密度大（dà）於（yú）3.4g/cm3的燒結氧化鎂（měi）。高純（chún）鎂砂（shā）的生產方法均以含鎂化合物為原料，有的先製成輕質氧（yǎng）化鎂，經過電熔凝或重燒（shāo）(死燒)製得高純鎂砂，也有（yǒu）的采用氯化鎂噴（pēn）霧熱分解煆燒法生產高純鎂砂。以下是常用的4種方法的工藝及原理：

1、菱鎂礦生產高純鎂砂

首先選取優質菱鎂礦，把菱鎂礦放入煆燒爐中進行煆（duàn）燒，溫度控製在1000℃左右(煆（duàn）燒爐可采用反射爐、沸騰爐或豎窯（yáo）爐)，生成（chéng）輕燒氧化鎂粉(也稱為輕燒鎂砂)，反應式如下：

將輕燒氧化鎂粉進行細（xì）磨，細（xì）磨可釆用雷蒙機（jī），球磨機或高速粉碎機等。細（xì）磨到一定粒度，進行壓球。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對輥（gǔn）壓球機。

將壓製成的輕燒鎂砂球放入高溫爐中進行高溫燒（shāo）結（jié），高（gāo）溫鍛燒爐的爐溫控製在16002000℃左右。在高溫煆燒（shāo）過程（chéng）中，隨著溫度升高（gāo），氧化鎂體積逐漸收縮，密度（dù）增加，氧化鎂晶體發育長（zhǎng）大，其組織結（jié）構越來越致密，鍛燒（shāo）完（wán）成後氧化鎂的體積密度可達3.4g/cm3以上。

目前國內（nèi）采用此法生產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（yào）使氧化鎂含量達到（dào）99%以上比較困難。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（hún）合物（wù）中分離，因而要使高純鎂砂的純度（dù）進一步提高，存在著很多技術性問題，解決這些技術性（xìng）因素將在生產中提高生產成本。

2、鹵水生產高純鎂砂的生產方法

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

(1)鹵水碳銨法主要反應式：

鹵水碳銨（ǎn）法是先將（jiāng）商水淨化，再以碳酸氫銨作沉澱劑(碳酸氫銨價廉易得，沉澱效率（lǜ）高)進（jìn）行反應，反（fǎn）應（yīng）溫度控製在3550℃之間，生成（chéng）堿式碳酸鎂沉澱（diàn），沉澱經洗滌、脫水、鍛燒(溫度（dù）控製在800900℃左右)等步驟，製得輕質氧化鎂。將製得輕質氧化鎂進行粉碎，並把輕質（zhì）氧化鎂壓製成球形入高溫煆燒爐重燒，爐內溫度控製在16002000℃，氧化鎂物料在爐內停留46h，得高純鎂砂。

(2)鹵水-純堿法主要反應式：

鹵（lǔ）水-純堿法（fǎ）是將淨化的鹵（lǔ）水與沉（chén）澱劑（jì）碳（tàn）酸鈉進行反應（yīng），反應溫（wēn）度（dù）控製在3550℃，生成堿式碳酸鎂沉澱，然後對堿式碳酸鎂沉澱進行洗滌、脫水，將脫盡水的堿式碳酸鎂放入煆燒爐中進行（háng）鍛燒，煆燒溫（wēn）度控製在900℃左右，得輕質氧（yǎng）化鎂。將輕質氧化鎂粉碎，並（bìng）用壓球機壓製成球形（xíng），然後入高溫鍛燒爐進行（háng）重燒，重燒（shāo）溫度控製在（zài）16002000℃之間，氧化鎂物料在爐內停留46h，得高（gāo）純鎂砂。

(3)鹵水-氨法主要反應式：

鹵水-氨法是采用淨化的鹵水加入堿性較弱的氨水作為沉澱劑，生成氫（qīng）氧化鎂沉澱。此法生成的氫氧化鎂結晶度高，沉降速度快，容易對氫（qīng）氧化鎂沉澱結晶過濾和洗滌，易除去雜（zá）質離子，並且容易控製產品質（zhì）量。把洗滌幹（gàn）淨的氫氧化鎂脫去水分，放入煆燒爐中進行鍛燒，生成輕質（zhì）氧化鎂（měi）。將（jiāng）輕質氧化鎂粉碎並用壓球（qiú）機製成球形，為了（le）增加球形的壓（yā）實密度，采（cǎi）取在200℃左右壓（yā）製，然後將壓製球送入高溫煆燒爐中，溫度控製在16002000℃之間（jiān）重燒(死燒)，製成高（gāo）純鎂砂。

(4)鹵水-石（shí）灰石法主要反應（yīng）式為：

鹵水石灰石法是先將石灰石或白雲石（shí）煆燒成熟石灰(CaO)或（huò）白雲石熟（shú）料(MgO+CaO)，然後將熟石灰或白雲石熟料水化生成氫氧化鈣或氫氧化鈣與（yǔ）氫氧化鎂混（hún）合料作為（wéi）沉澱劑，並與鹵水進行沉澱反（fǎn）應，生（shēng）成氫氧化鎂沉澱，將氫氧化鎂沉澱過（guò）濾，洗滌，然後將脫水氫氧化（huà）鎂進行煆燒得氧化鎂，再將氧化鎂壓球，放入高溫煆燒爐進行重燒，溫度控製在（zài）16002000℃，最終得高純鎂砂。

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

在上述用鹵水為（wéi）原料生產輕質（zhì）氧化鎂的幾（jǐ）種方（fāng）法，因都在液相條件下進行反應，可通過加入沉澱劑，洗滌和化學精致等方法除去（qù）雜（zá）質離子，以保證（zhèng）堿式碳酸鎂或氫（qīng）氧（yǎng）化鎂的純度，一旦工藝確（què）定，最終高純鎂砂純度可達（dá）到99.9%以上。另外用鹵水生產高純鎂砂也有許多缺點與（yǔ）難（nán）點，主要有生產成本（běn）過高，能（néng）源消耗大，生（shēng）產工藝複雜（zá），有許多技術難點與設備難點。

3、噴霧熱分解法生產高純鎂砂

噴霧熱（rè）分解法生產高純鎂砂生產原理如下。

噴霧熱分解煆燒法生產高純鎂砂的生產（chǎn）原（yuán）理是先將（jiāng）鹵水進一步濃縮至一定濃度，將濃縮鹵水直接噴入到熱分解反應爐（lú）中進行熱分解，煆燒後產出粗氧（yǎng）化鎂。因粗（cū）氧化鎂中含有未（wèi）完全分解的氯化（huà）物，可采用水多（duō）次洗滌的方法除去可溶性氯（lǜ）化物（wù），使得粗氧化（huà）鎂完全水化生成為氫氧化鎂（měi）。將過濾後的氫氧化鎂濾（lǜ）餅鍛燒成輕質氧化鎂，然後壓（yā）製成球形送入高溫鍛燒爐中重燒，最終得高純鎂砂，其純度可達99%以上。此法基本反應式如（rú）下（xià）：

生產方法如下所述（shù）。

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

將淨（jìng）化的鹵水再進行濃縮至一定濃度，使鹵水中氯化鎂的濃度在550g/L。

(2)鹵（lǔ）水的熱分（fèn）解將濃縮的氯化鎂溶液直接噴入熱反應（yīng）爐中進行（háng）熱分（fèn）解，熱（rè）分解後得粗製氧化鎂。

(3)粗製氧化鎂的水解和煆燒熱分解後所得的粗製氧化鎂含有未分（fèn）解的氯化鎂、氯（lǜ）化鈣和（hé）氯化鉀等一些（xiē）氯化物。對粗製氧化鎂（měi）中含有的氯化物可通過用（yòng）水洗滌的方法（fǎ）除去。因這些氯化物都溶於水，並使（shǐ）得粗製氧化鎂全部水解，生成氫氧化鎂。氫氧化鎂（měi）經過濾（lǜ）、脫水，得氫氧化鎂濾餅，再將其在煆燒（shāo）爐(或轉爐)中加熱（rè）至8001000℃，氫氧化鎂生成輕質氧化鎂。

(4)重燒得高純鎂砂將上述氧化鎂經過壓製成球形，然後放入（rù）到高（gāo）溫煆燒爐(或（huò）豎（shù）窯爐)中進（jìn）行重燒，得到氧化鎂純度為99%以上，密（mì）度在（zài）3.4g/cm3以上的高純鎂砂（shā）。

噴霧熱分解（jiě）法生產高純鎂砂有一定的優點。如熱分解時間短，粉體燒結性能好，操作過（guò）程簡單，反應（yīng）一次完成，並且可連續進行，有利於生產，生產成本較低（dī）。但此法也（yě）有缺點：因（yīn）在噴霧熱分解（jiě）中生成氯化氫氣體，對設備腐蝕性大，所（suǒ）以對設（shè）備的要求很高。另外，對氯（lǜ）化氫（qīng）的吸收和濃縮（suō）有很大難度;粉塵捕集等（děng）對環境造成較大的汙染。

另外也簡單介紹一下水氯鎂石直接鍛燒生產高純鎂砂，其主要（yào）反應為（wéi）：

此生（shēng）產法采用水氯鎂石直（zhí）接煆燒生成高純鎂砂，要達到高純度（dù），一定要對水氯鎂石原料進（jìn）行淨化處理，使雜質降低到最少。因原料（liào）含有雜質量較（jiào）多，在煆燒過程中易進入（rù）產品中。

此外，副產（chǎn）品氯化氫氣（qì）體對生產設備有嚴重的腐蝕（shí）性。這同噴霧熱分解法是相似的。

4、電熔法（fǎ）生產高純（chún）鎂（měi）砂的生產原理及（jí）生產（chǎn）方法

(1)生產原（yuán）理把（bǎ）采用鹵水純（chún）堿法、鹵水碳銨法、鹵水氨水法和鹵水石灰法生產（chǎn）出的（de）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（zhì）成輕燒鎂，然後把輕燒鎂放入電熔爐中進行電熔冶煉，最終得高純鎂砂。

(2)生產（chǎn）方法將輕質氧化鎂或輕燒（shāo）鎂粉，放入電熔爐中，插入電極（jí），在控製一定的大電（diàn）流、低電壓的條件下進行電熔，電熔所得（dé）高純鎂砂的含量可達（dá）99.9%，密度可達3.5g/cm3以上（shàng）。產品的（de）質量主要決定於（yú）電流電壓的大小，以及電（diàn）熔的時間（jiān）長短等。