電(dian)(dian)弧熔爐生產(chan)電(dian)(dian)熔氧化鎂的工(gong)藝流程主要包括：原料配料、電(dian)(dian)弧熔融、破(po)碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分(fen)類(lei)包裝(zhuang)等。

(1)原料

我國有豐富的優(you)質菱鎂(mei)礦石(shi)，氧(yang)化鎂(mei)含量(liang)(liang)高，又易于開采，因(yin)此，被廣泛用作電(dian)熔(rong)(rong)氧(yang)化鎂(mei)的原料。采用菱鎂(mei)石(shi)作原料，碳酸(suan)鎂(mei)分解產生(sheng)CO2氣體(ti)，由于有大量(liang)(liang)氣體(ti)從(cong)爐內(nei)排出(chu)影響著電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔氧化鎂(mei)的(de)結晶帶的(de)形成均有不利影響(xiang)，由于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗(hao)和(he)能量消耗(hao)增高，也惡化了車間生產環境。但由于(yu)優質菱鎂(mei)礦石容易獲得，價(jia)格(ge)很低廉，所以，仍是我國(guo)電熔氧化鎂(mei)用得最多(duo)最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)中(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)含(han)量(liang)高低(di)和(he)化(hua)(hua)學(xue)成分直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)，同時在(zai)電(dian)熔(rong)過程中(zhong)也直接影響(xiang)到(dao)電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)得到(dao)的(de)(de)品級比例，因此，為了保證電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)和(he)品級比例，必須對各種礦石(shi)進行適當的(de)(de)配比后進行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂石(shi)。我國的遼寧省水(shui)鎂石(shi)的礦源(yuan)非常(chang)豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧化鎂含(han)量高于菱(ling)鎂礦石(shi)。它也是一(yi)種(zhong)制造(zao)電熔(rong)凝氧化鎂的原料，部分地區水(shui)鎂石(shi)的化學成分見(jian)表2。

表2水鎂石的化學成分/%

③輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂。以(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂作(zuo)為電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂原料，可以(yi)(yi)使(shi)生產環境得到(dao)改善，可以(yi)(yi)降低運(yun)輸費用。由于電(dian)熔(rong)時排出(chu)氣體少，成分也(ye)較(jiao)均勻，對提(ti)高電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂質量有利。

我國有一些電(dian)熔(rong)(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)以輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制成球料(liao)入爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以此(ci)料(liao)能生產出白色大結晶電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成球費(fei)用(yong)高(gao)，影響生產成本。目前，有的(de)(de)廠家采用(yong)反射爐(lu)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加(jia)入熔(rong)(rong)(rong)爐(lu)電(dian)熔(rong)(rong)(rong)，電(dian)熔(rong)(rong)(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比用(yong)菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好，成本又(you)比用(yong)球料(liao)作原(yuan)料(liao)時(shi)便(bian)宜，因而(er)得到(dao)了一定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)。為(wei)了某(mou)些電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)特殊(shu)要求，有時(shi)必(bi)(bi)須(xu)(xu)(xu)在電熔過程(cheng)中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電熔原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)(hai)水(shui)(shui)鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電熔原(yuan)料(liao)，一般首先利(li)用(yong)(yong)處(chu)理海(hai)(hai)水(shui)(shui)和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生產氫氧化(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)(cheng)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其他方法也(ye)可(ke)以制得(de)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳見(jian)工業(ye)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取方法)，采(cai)用(yong)(yong)輕(qing)燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)料(liao)生產電熔凝氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)，極少(shao)量的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)氣體(ti)(相(xiang))也(ye)屬于晶體(ti)的(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響(xiang)晶粒的(de)(de)長大。因(yin)為(wei)雜質(zhi)(zhi)相(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增加(jia)晶界(jie)運(yun)動(dong)所需(xu)的(de)(de)能(neng)量。當(dang)晶界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，晶體(ti)能(neng)量降(jiang)低(di)，其降(jiang)低(di)量與第(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積(ji)成(cheng)(cheng)正比，所以必(bi)(bi)須(xu)(xu)(xu)提(ti)高(gao)晶界(jie)能(neng)，晶界(jie)才(cai)能(neng)離開(kai)第(di)二(er)相(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當(dang)晶界(jie)與第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇時(shi)，與第(di)二(er)相(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)等(deng)的(de)(de)晶界(jie)必(bi)(bi)須(xu)(xu)(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量愈多(duo)，晶粒長大的(de)(de)極限尺寸愈小。

另一方面為了降低電熔凝氧化鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減少原料氧化鎂的氣(qi)體排出，因此(ci)，采用(yong)燒結鎂砂電熔有其(qi)顯著優點。

⑤電熔(rong)氧化鎂單晶的(de)化學原料質(zhi)量(liang)要求(qiu)：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)(xing)是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)(xing)如(ru)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)尺寸(cun)，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外(wai)層結(jie)構等相(xiang)關(guan)聯。而氧化鎂的(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)尺寸(cun)、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)結(jie)合(he)特性(xing)(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)極化作用(yong)、結(jie)晶構造(zao)等決定它是一高(gao)熔(rong)點化合(he)物。

氧化鎂的(de)熔點和(he)結(jie)構參(can)數(shu)(shu)：陽離子半(ban)(ban)徑0.074mm;陰離子半(ban)(ban)徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有(you)效配位數(shu)(shu)8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)制造的最重(zhong)要過(guo)程(cheng)是由各(ge)種(zhong)鎂(mei)(mei)質原料，通過(guo)各(ge)種(zhong)形式(shi)的加熱(re)方法(fa)產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)熔(rong)(rong)融，必須消耗大量(liang)的熱(re)能，以(yi)克服離子間的引力。通過(guo)強大電(dian)弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的方法(fa)叫(jiao)做電(dian)弧熔(rong)(rong)融法(fa)。這個融化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)一般包括熱(re)的傳導(dao)、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體(ti)(ti)長(chang)大等(deng)一系列物理(li)化(hua)(hua)(hua)學變化(hua)(hua)(hua)的過(guo)程(cheng)。

①脫水(shui)(shui)過(guo)程。用(yong)水(shui)(shui)鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)有一(yi)脫水(shui)(shui)過(guo)程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主要(yao)成分(fen)是氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過(guo)程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)。用(yong)菱(ling)(ling)鎂(mei)礦作為原料時有(you)一個脫碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)，脫碳(tan)(tan)過(guo)程(cheng)包括兩(liang)個方面(mian)。一方面(mian)是菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的熱分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦石的主要成分是碳(tan)(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于(yu)在(zai)電(dian)熔過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)(zhong)加入石墨粉末添加物(助(zhu)劑)，在(zai)電(dian)熔爐起動過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)需在(zai)三電(dian)極(ji)(石墨電(dian)極(ji))的(de)下端用(yong)石墨粉末鋪成三角形(xing)或星形(xing)導線路(lu)，在(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)受熱燒(shao)損或完全燃燒(shao)除去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧(yang)離子在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用下，克服(fu)單晶體(ti)中的(de)(de)晶格能(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動(dong)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也(ye)就是說，氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)(re)(re)到一(yi)定(ding)溫度(熔(rong)點)就會(hui)由(you)固體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)。在(zai)這一(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)大量(liang)的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用水(shui)鎂(mei)(mei)石作原料(liao)生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)(xiao)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)(re)耗(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)水(shui)耗(hao)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣帶(dai)走(zou)熱(re)(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些統計(ji)數據可以看(kan)出，在(zai)電(dian)熔(rong)