高純沈陽鎂砂是指含量在99%以上(國內往往把氧化鎂含量大於98%的（de）鎂砂稱為高純鎂砂)，體積密度大於3.4g/cm3的燒結氧化鎂。高純鎂砂（shā）的生產方法均（jun1）以含鎂化合（hé）物為原料，有的先製成輕質氧化鎂，經過電熔凝（níng）或重（chóng）燒(死燒)製得高（gāo）純鎂砂，也有的采用氯化鎂噴霧熱分解煆燒（shāo）法生產高（gāo）純鎂砂。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

首先選取優質菱鎂礦，把菱鎂礦放入煆燒爐中進（jìn）行煆燒，溫度控製在1000℃左右(煆燒爐可采用反射爐、沸騰爐（lú）或豎窯爐)，生成輕燒氧（yǎng）化鎂粉(也稱為（wéi）輕燒鎂砂（shā）)，反應式如下：

將輕燒氧化（huà）鎂粉進行細（xì）磨，細磨可釆用雷蒙機（jī），球磨機或高速粉碎機等。細磨到一定粒（lì）度，進行壓球。控製輕（qīng）燒粉（fěn）細度是為了增（zēng）加（jiā）壓球的體（tǐ）密度;壓球采取（qǔ）高壓（yā）壓球（qiú）機或對輥壓球機。

將壓製（zhì）成的輕燒鎂（měi）砂球放入高溫爐中進行高溫燒結，高溫鍛燒爐的爐溫控（kòng）製在16002000℃左右。在高溫煆燒過程中，隨著溫度升高，氧化鎂（měi）體積逐漸收縮，密度增加，氧化鎂晶體發育長大，其組織（zhī）結構越來（lái）越致密，鍛燒完成後氧化鎂的體積密度可達3.4g/cm3以上。

目前（qián）國（guó）內采用（yòng）此法生產高純鎂砂的質量還不（bú）夠理想，氧化鎂含量更高隻能達到98%左右，要使氧化鎂含量達到99%以上（shàng）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（děng）雜質（zhì），很難把這些雜質從固相混合物中分離，因而要使高純鎂（měi）砂的純度進一步提高，存在著很多技術性問題，解決這些技術性因素將在生（shēng）產中提高生產成（chéng）本。

2、鹵水生產高（gāo）純鎂砂的生產方法

用鹵水生產（chǎn）高純鎂砂，首先（xiān）需要生產輕質氧（yǎng）化鎂。生產輕質氧化鎂的方法有（yǒu）鹵水碳銨法，鹵水純堿法（fǎ），鹵水（shuǐ）石灰法和鹵水氨法等（děng）。

(1)鹵（lǔ）水碳銨法（fǎ）主要反應式：

鹵（lǔ）水碳銨法是先將商水淨化，再以碳酸氫銨作沉澱劑(碳酸氫銨價廉易得，沉澱（diàn）效率高)進行反（fǎn）應，反應溫（wēn）度控製在3550℃之間，生成堿式碳（tàn）酸鎂沉澱，沉澱經洗滌（dí）、脫水、鍛燒(溫度控製在800900℃左右)等步驟，製得輕質（zhì）氧化鎂。將製得輕質氧化鎂進（jìn）行粉（fěn）碎，並把輕質氧化鎂壓（yā）製成球形入高溫煆燒（shāo）爐重燒，爐（lú）內溫度控製在16002000℃，氧化鎂物料在爐內（nèi）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（diàn）劑碳酸鈉進行反應，反應溫度控（kòng）製在3550℃，生成（chéng）堿式碳酸（suān）鎂沉澱（diàn），然後對堿式碳酸鎂（měi）沉澱（diàn）進行洗滌、脫水，將脫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（zhì）氧（yǎng）化鎂。將輕質氧（yǎng）化鎂粉碎，並用壓球機壓製成球形，然後入高溫（wēn）鍛燒爐進行重燒，重燒（shāo）溫度控製在16002000℃之間（jiān），氧化鎂物料在爐內停留46h，得（dé）高純鎂（měi）砂（shā）。

(3)鹵水-氨法主要（yào）反應式：

鹵水-氨法是（shì）采用淨化的鹵水加入堿性較弱的氨水（shuǐ）作（zuò）為沉澱劑，生成氫氧化鎂沉澱。此法生成的氫氧化鎂結晶度高，沉降速度（dù）快，容易對氫氧化鎂沉澱結晶過（guò）濾（lǜ）和洗滌（dí），易除（chú）去雜質離（lí）子，並且容易控製產品質量。把洗滌幹淨的氫氧化鎂脫去水（shuǐ）分，放入煆燒爐中進行鍛燒，生成輕質氧化鎂。將輕質氧化鎂粉碎並用壓球機製成球形，為了增（zēng）加球（qiú）形的壓實密度（dù），采取在200℃左右壓製，然後（hòu）將壓製球送入高溫煆燒爐中，溫度控製（zhì）在16002000℃之間重燒(死燒)，製成高純鎂砂。

(4)鹵水-石灰石法主要（yào）反應式為（wéi）：

鹵水石灰石法是先將（jiāng）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氧化鈣或氫氧化鈣（gài）與氫氧（yǎng）化鎂混合料作為沉澱劑，並與鹵水進行沉澱反應，生成氫氧化鎂沉澱，將氫氧化鎂沉澱（diàn）過濾，洗滌，然後將脫水氫氧化（huà）鎂進行煆燒得氧化鎂，再將氧化（huà）鎂壓球，放入高溫煆燒爐進行重燒，溫度控製在16002000℃，最終得高純鎂砂。

在高（gāo）純鎂砂的生（shēng）產過程中，提高產品的純度，有效降低有害雜質的（de）含量是主要的，以（yǐ）先製取高純度（dù）氧化鎂作為保（bǎo）證，最終高純鎂砂產（chǎn）品（pǐn）更容易達到高純（chún）的要求。

在上述用鹵水為原料生產輕質氧化鎂的幾種方法（fǎ），因都在液相條件下進行反應，可通過加入沉（chén）澱劑，洗滌和（hé）化學精致等方法除（chú）去（qù）雜質離子，以（yǐ）保證（zhèng）堿式碳酸鎂或氫氧化鎂的純度，一（yī）旦工藝確定，最終高純（chún）鎂砂純度（dù）可（kě）達到99.9%以上。另外用鹵水生產高純鎂砂也有許（xǔ）多缺點與難點，主要有生產成（chéng）本過高，能（néng）源消耗大，生產工藝（yì）複雜，有許多技術難點（diǎn）與設備難點。

3、噴霧（wù）熱分解法生產高（gāo）純鎂砂（shā）

噴霧熱分解法生產高純鎂砂生產（chǎn）原理如下。

噴霧熱分解煆燒法生產（chǎn）高（gāo）純鎂砂的（de）生產原理是先（xiān）將鹵水進一步濃縮至一定濃度，將濃縮鹵水直接噴（pēn）入到熱分解反應爐中進行熱分解（jiě），煆（duàn）燒後產出粗氧化鎂。因粗氧化鎂（měi）中含有未完全分解的（de）氯化物，可采用水多次洗（xǐ）滌的方法除去可溶性氯化物，使得粗氧化鎂完全水化生成為氫氧化鎂。將（jiāng）過濾後的氫氧化鎂濾餅鍛燒成輕質（zhì）氧化鎂，然後壓製成球形（xíng）送入高（gāo）溫鍛燒爐中重燒，最終得高純鎂砂，其純度（dù）可達99%以上。此法基本反應式如下（xià）：

生產方法如下所述。

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

將淨化的鹵（lǔ）水（shuǐ）再進行濃縮至一定濃度，使鹵水中氯化鎂的濃（nóng）度（dù）在550g/L。

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

(3)粗製氧化鎂的水解和煆（duàn）燒熱分解後所得的粗製氧化鎂含有未分解的氯化（huà）鎂、氯化鈣和氯化（huà）鉀等一些氯化物。對粗製氧化（huà）鎂中含有的氯化物可通過用水（shuǐ）洗滌的方法除去。因這些氯化物都（dōu）溶於水，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（měi）濾餅，再將其（qí）在煆燒爐(或轉（zhuǎn）爐)中加熱至8001000℃，氫氧化鎂（měi）生成輕（qīng）質（zhì）氧化鎂。

(4)重燒得高純鎂砂將上（shàng）述氧化鎂經過壓製成（chéng）球形（xíng），然（rán）後放入到高溫煆燒爐(或豎窯爐)中進行（háng）重燒，得到氧化鎂純度為99%以（yǐ）上，密度在3.4g/cm3以上的（de）高純鎂砂。

噴霧熱分解法生產高純鎂砂（shā）有一定的優點。如熱分解時間短，粉體燒結性能好，操作過程簡（jiǎn）單，反應一次完成，並且可連續進行，有利於（yú）生（shēng）產，生產（chǎn）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（duì）設備腐蝕性大，所以對設備的要求很高。另（lìng）外，對氯化（huà）氫的吸收和濃縮有很大難度;粉塵捕集等對環境造成較大的汙染。

另外也簡單介紹一下水氯鎂石（shí）直接鍛燒生產高純鎂砂，其主要反應為：

此生產法采用水氯（lǜ）鎂石直接煆燒生成高純鎂砂，要（yào）達（dá）到高純度，一定要對水氯鎂石（shí）原料進行（háng）淨化處（chù）理，使（shǐ）雜質降低到最少。因原料含有雜質量較多，在煆燒過程中易（yì）進入產品中。

此外，副產品氯化氫氣體對生產設備有嚴重的腐蝕性。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

(1)生產原理把采用鹵水純堿法（fǎ）、鹵水碳銨法、鹵水氨（ān）水法和鹵水石灰法生（shēng）產出的輕質氧化鎂，放（fàng）入電熔爐中進行電熔冶煉，得高純鎂砂。也可采用菱鎂礦經輕燒製成輕燒鎂，然後把輕燒鎂放入電熔爐中進行電熔冶（yě）煉，最終得高純鎂砂。

(2)生產方法將輕質氧化（huà）鎂或輕燒鎂（měi）粉，放入電熔爐中，插入電極，在（zài）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（chún）鎂砂的含量可達99.9%，密度可達3.5g/cm3以（yǐ）上。產品的質量主要決定於電流電壓的大小，以及電熔的時間長短等。