電(dian)弧熔爐生(sheng)產電(dian)熔氧化鎂的(de)工藝流程主(zhu)要包(bao)括：原料配料、電(dian)弧熔融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別(bie)、粉碎(sui)、篩別(bie)、磁選(xuan)、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國有豐富(fu)的(de)優質(zhi)菱鎂(mei)礦石(shi)，氧化鎂(mei)含量(liang)高，又易于(yu)開采，因此，被(bei)廣泛用(yong)作電(dian)熔氧化鎂(mei)的(de)原(yuan)料(liao)。采用(yong)菱鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)分解產(chan)生CO2氣(qi)(qi)體，由于(yu)有大量(liang)氣(qi)(qi)體從(cong)爐內排(pai)出影響著電(dian)熔過程(cheng)的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化鎂的結晶帶(dai)的形成(cheng)均有(you)不利影(ying)響，由于大(da)量塵料飛損，使物(wu)料損耗和(he)能量消耗增高，也(ye)惡化了車(che)間生產環境。但(dan)由于優質菱(ling)鎂礦石容(rong)易(yi)獲得(de)，價格很低廉，所以，仍是我國電熔(rong)氧化鎂用得(de)最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)(ling)鎂礦。菱(ling)(ling)鎂礦石(shi)中氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)含量高低和化(hua)(hua)學成分直(zhi)接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過程中也直(zhi)接(jie)影響到電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂得到的(de)品(pin)(pin)級(ji)比例，因此，為了(le)保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)(ning)氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)質量和品(pin)(pin)級(ji)比例，必須對(dui)各種(zhong)礦石(shi)進行(xing)適當的(de)配比后進行(xing)熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)石。我國的(de)遼寧(ning)省水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)礦(kuang)源非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)石中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)含(han)量高于(yu)菱鎂(mei)礦(kuang)石。它也是一種制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料，部(bu)分地區水(shui)(shui)鎂(mei)石的(de)化(hua)學成(cheng)分見表2。

表(biao)2水鎂石的化學成分(fen)/%

③輕燒氧化鎂。以(yi)輕燒氧化鎂作為電(dian)熔(rong)氧化鎂原料，可以(yi)使生產環(huan)境得到(dao)改(gai)善(shan)，可以(yi)降低運輸(shu)費用。由于電(dian)熔(rong)時(shi)排出氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔(rong)氧化鎂質量有利(li)。

我國有一些電熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂以輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成(cheng)球料(liao)入爐(lu)電熔(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂含量(liang)達到(dao)98%，以此料(liao)能生產(chan)出白色大結晶電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但(dan)由于成(cheng)球費(fei)用高，影(ying)響生產(chan)成(cheng)本。目(mu)前，有的(de)(de)廠家采用反射爐(lu)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以一定(ding)的(de)(de)粒度加入熔(rong)(rong)爐(lu)電熔(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)質量(liang)比用菱鎂礦石好，成(cheng)本又比用球料(liao)作原料(liao)時便宜，因而得(de)到(dao)了一定(ding)的(de)(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了某(mou)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的特(te)殊要求，有(you)時必(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如(ru)采(cai)用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一(yi)般首先利用(yong)(yong)處理海水和石灰(hui)乳作(zuo)用(yong)(yong)生產(chan)(chan)氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其他方法(fa)也可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳(xiang)見工(gong)業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取方法(fa))，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生產(chan)(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(tuo)(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等研(yan)究認為，極(ji)少量的雜質氣體(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體的雜質，可明顯影響晶(jing)(jing)(jing)粒的長(chang)大(da)(da)。因為雜質相(xiang)(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)在于增加(jia)晶(jing)(jing)(jing)界運(yun)動所需的能(neng)量。當晶(jing)(jing)(jing)界與第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)(jing)體能(neng)量降低，其降低量與第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所以必(bi)須提高晶(jing)(jing)(jing)界能(neng)，晶(jing)(jing)(jing)界才能(neng)離(li)開(kai)第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運(yun)動。并(bing)且(qie)當晶(jing)(jing)(jing)界與第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)(xiang)等的晶(jing)(jing)(jing)界必(bi)須變形，第(di)(di)二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量愈(yu)多，晶(jing)(jing)(jing)粒長(chang)大(da)(da)的極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另一(yi)方面為(wei)了降低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)的(de)顯氣孔(kong)率(lv)，也應(ying)盡量減少原料氧化鎂(mei)的(de)氣體(ti)排出，因此(ci)，采用燒結(jie)鎂(mei)砂電熔有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電(dian)熔氧化(hua)鎂單晶(jing)的(de)化(hua)學原(yuan)料質量要(yao)求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學(xue)本性(xing)(xing)如離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺寸，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位(wei)數(shu)值(zhi)，離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層(ceng)結(jie)(jie)構等相(xiang)關聯。而氧(yang)化鎂的(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸、質(zhi)量和電荷、陽離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)(jie)合特性(xing)(xing)和強度(du)、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用(yong)、結(jie)(jie)晶構造等決(jue)定它是一高熔點化合物(wu)。

氧化鎂(mei)的熔點(dian)和(he)結構(gou)參(can)數：陽(yang)離子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離子半徑(jing)0.53mm;結構(gou)類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點(dian)2800℃。

電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂制造的最重要過程是由各種鎂質原料，通過各種形式的加(jia)熱方(fang)法產(chan)生高溫(wen)(wen)使鎂質材(cai)料(MgO)熔(rong)化(hua)，變成氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)融(rong)，必須消(xiao)耗大(da)量的熱能，以克服離子(zi)間(jian)的引力。通過強(qiang)大(da)電弧(hu)產(chan)生高溫(wen)(wen)而熔(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂的方(fang)法叫做電弧(hu)熔(rong)融(rong)法。這個融(rong)化(hua)過程一般(ban)包括熱的傳(chuan)導、脫水(shui)、脫碳、熔(rong)化(hua)、析晶(jing)(jing)、晶(jing)(jing)體長大(da)等一系列(lie)物理化(hua)學變化(hua)的過程。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂(mei)石(shi)作原(yuan)料有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂(mei)石(shi)的(de)主(zhu)要成分是氫(qing)氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)(tan)過程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作(zuo)為原料時有一個(ge)脫碳(tan)(tan)(tan)過程，脫碳(tan)(tan)(tan)過程包括(kuo)兩個(ge)方(fang)面(mian)。一方(fang)面(mian)是(shi)菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的熱(re)分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的主要成分是(shi)碳(tan)(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在電(dian)(dian)熔過程中往往在原料氧化鎂中加(jia)入石墨粉末添加(jia)物(助劑(ji))，在電(dian)(dian)熔爐起動過程中需在三電(dian)(dian)極(石墨電(dian)(dian)極)的下端用石墨粉末鋪成(cheng)三角形或(huo)(huo)星形導(dao)線路，在通(tong)電(dian)(dian)過程中受熱(re)燒損或(huo)(huo)完全(quan)燃燒除去石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在(zai)強電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)用(yong)下(xia)，克服單(dan)晶(jing)體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)晶(jing)格(ge)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變(bian)成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自由(you)運動(dong)的(de)(de)過程。也就是說(shuo)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)到一(yi)定溫度(熔(rong)點)就會由(you)固體(ti)(ti)變(bian)成(cheng)液體(ti)(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過程中(zhong)(zhong)需消耗大(da)量的(de)(de)電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產(chan)者對用(yong)水(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)消耗的(de)(de)比例(li)如下(xia)：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶(jing)體(ti)(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消耗值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂(sha)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表(biao)面(mian)散熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據(ju)可以看(kan)出，在(zai)電(dian)(dian)熔(rong)