電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)爐(lu)生(sheng)產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)氧化鎂的工(gong)藝(yi)流程(cheng)主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)(rong)融、破碎(sui)、選別、粉碎(sui)、篩別、磁選、分類(lei)包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐富的優質菱(ling)鎂礦石(shi)，氧化鎂含(han)量高，又易(yi)于開采(cai)，因(yin)此(ci)，被(bei)廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧化鎂的原料(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂石(shi)作(zuo)原料(liao)，碳(tan)酸鎂分(fen)解產生(sheng)CO2氣體(ti)，由(you)于有大(da)量氣體(ti)從爐(lu)內排出(chu)影響著電熔(rong)過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂的(de)結晶帶的(de)形(xing)成均有不利影響，由于(yu)大量塵料飛損，使物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化了車(che)間(jian)生產環(huan)境。但(dan)由于(yu)優質菱鎂礦石容易獲得，價格(ge)很低廉，所以，仍(reng)是(shi)我國(guo)電(dian)熔(rong)氧(yang)化鎂用得最多最廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)礦。菱鎂(mei)礦石(shi)(shi)中(zhong)氧化鎂(mei)的含(han)量(liang)(liang)高(gao)低和(he)化學成分(fen)直接(jie)影響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)，同(tong)時在電(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)也直接(jie)影響到電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)得到的品(pin)級比例，因此(ci)，為了(le)保證電(dian)熔(rong)凝(ning)氧化鎂(mei)的質(zhi)量(liang)(liang)和(he)品(pin)級比例，必(bi)須(xu)對(dui)各種(zhong)礦石(shi)(shi)進(jin)(jin)行適當的配(pei)比后進(jin)(jin)行熔(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂石(shi)。我國的(de)遼(liao)寧省水(shui)鎂石(shi)的(de)礦源非常豐富，水(shui)鎂石(shi)中氧化鎂含(han)量高于(yu)菱鎂礦石(shi)。它也是一(yi)種制造電熔(rong)凝氧化鎂的(de)原(yuan)料，部分地區水(shui)鎂石(shi)的(de)化學成分見表2。

表2水(shui)鎂石(shi)的(de)化學成分/%

③輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒(shao)氧(yang)化鎂(mei)作為(wei)電熔氧(yang)化鎂(mei)原(yuan)料，可(ke)以使(shi)生產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由(you)于電熔時排(pai)出氣體少，成(cheng)分也較均(jun)勻，對提高電熔氧(yang)化鎂(mei)質量有(you)利。

我國(guo)有(you)一(yi)些電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂以(yi)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂制(zhi)成(cheng)球(qiu)料入爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)。輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂含(han)量達到(dao)(dao)98%，以(yi)此料能生產出白色大(da)結晶電熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂。但由(you)于成(cheng)球(qiu)費用(yong)(yong)高，影響生產成(cheng)本。目前，有(you)的(de)(de)廠(chang)家采用(yong)(yong)反射爐(lu)(lu)輕燒氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂，以(yi)一(yi)定的(de)(de)粒度加(jia)入熔(rong)(rong)(rong)(rong)爐(lu)(lu)電熔(rong)(rong)(rong)(rong)，電熔(rong)(rong)(rong)(rong)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)(de)質(zhi)量比(bi)(bi)用(yong)(yong)菱鎂礦石(shi)好，成(cheng)本又比(bi)(bi)用(yong)(yong)球(qiu)料作原料時便宜，因而得到(dao)(dao)了一(yi)定的(de)(de)推廣。

④燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂。為了(le)某些電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特(te)殊要(yao)求，有時(shi)必須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)燒(shao)結鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，如采(cai)用(yong)海水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)(zuo)(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原料(liao)(liao)，一般首先(xian)利(li)用(yong)處理(li)海水(shui)(shui)和石灰乳作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)生產氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)成(cheng)輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他(ta)方(fang)法(fa)(fa)也可(ke)以制(zhi)得輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見(jian)工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制(zhi)取方(fang)法(fa)(fa))，采(cai)用(yong)輕(qing)(qing)(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)(zuo)(zuo)為原料(liao)(liao)生產電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究認為，極少量的(de)雜質(zhi)(zhi)氣(qi)體(相(xiang))也屬于晶(jing)體的(de)雜質(zhi)(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)粒(li)的(de)長(chang)大(da)。因為雜質(zhi)(zhi)相(xiang)的(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)界(jie)運動(dong)所(suo)需的(de)能(neng)量。當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，晶(jing)體能(neng)量降(jiang)低，其降(jiang)低量與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面(mian)積(ji)成(cheng)正比，所(suo)以必須提高晶(jing)界(jie)能(neng)，晶(jing)界(jie)才能(neng)離開第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)繼續運動(dong)。并且(qie)當晶(jing)界(jie)與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時(shi)，與(yu)第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)橫截面(mian)積(ji)相(xiang)等的(de)晶(jing)界(jie)必須變形，第(di)(di)二(er)(er)相(xiang)數(shu)量愈多(duo)，晶(jing)粒(li)長(chang)大(da)的(de)極限尺寸愈小(xiao)。

另一(yi)方面為了降(jiang)低電熔凝(ning)氧(yang)化鎂(mei)的(de)顯(xian)氣(qi)孔率，也應盡(jin)量減少原(yuan)料氧(yang)化鎂(mei)的(de)氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂(mei)砂電熔有(you)其顯(xian)著(zhu)優點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學原料質量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性是同(tong)原子和分子的量(liang)(liang)子力學本性如離(li)(li)子半徑的尺寸(cun)，離(li)(li)子的電(dian)(dian)位數值，離(li)(li)子的電(dian)(dian)子外(wai)層結構等相關(guan)聯(lian)。而氧化(hua)鎂(mei)的離(li)(li)子尺寸(cun)、質量(liang)(liang)和電(dian)(dian)荷(he)、陽(yang)離(li)(li)子和陰(yin)離(li)(li)子之間的結合(he)(he)特性和強度(du)、離(li)(li)子的極化(hua)作用(yong)、結晶構造等決定它是一高熔(rong)點化(hua)合(he)(he)物。

氧化(hua)鎂的熔點和結(jie)構(gou)參(can)數：陽(yang)離(li)(li)子半徑(jing)0.074mm;陰離(li)(li)子半徑(jing)0.53mm;結(jie)構(gou)類型NaCl;配(pei)位(wei)數6;有效配(pei)位(wei)數8.5;密度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)凝(ning)氧(yang)化(hua)鎂制造(zao)的(de)(de)最重要過(guo)程是(shi)由各(ge)種鎂質原(yuan)料(liao)，通過(guo)各(ge)種形式的(de)(de)加熱方法(fa)產(chan)生高(gao)溫使(shi)(shi)鎂質材料(liao)(MgO)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使(shi)(shi)氧(yang)化(hua)鎂熔(rong)(rong)(rong)融，必須(xu)消耗(hao)大(da)(da)量的(de)(de)熱能，以克服離子間的(de)(de)引力。通過(guo)強(qiang)大(da)(da)電弧(hu)產(chan)生高(gao)溫而(er)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)氧(yang)化(hua)鎂的(de)(de)方法(fa)叫做(zuo)電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)融法(fa)。這個(ge)融化(hua)過(guo)程一般包括熱的(de)(de)傳導、脫(tuo)水、脫(tuo)碳、熔(rong)(rong)(rong)化(hua)、析晶、晶體(ti)(ti)長大(da)(da)等一系(xi)列物理化(hua)學變(bian)化(hua)的(de)(de)過(guo)程。

①脫水過程。用水鎂石作(zuo)原料有(you)一(yi)脫水過程。水鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料時有一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包(bao)括(kuo)兩個方面。一方面是菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石的(de)熱(re)分解，菱(ling)(ling)鎂(mei)礦(kuang)(kuang)石的(de)主要成分是碳酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面，由于在(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程中(zhong)往往在(zai)原料氧化鎂中(zhong)加入石墨粉末(mo)添加物(助劑)，在(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)程中(zhong)需在(zai)三電(dian)極(ji)(石墨電(dian)極(ji))的下端(duan)用(yong)石墨粉末(mo)鋪成三角形或星形導線路，在(zai)通電(dian)過(guo)程中(zhong)受熱燒損或完全燃燒除去(qu)石墨。

C+O2→CO2↑

③熔化(hua)過(guo)程。熔化(hua)過(guo)程即氧化(hua)鎂中鎂離子和氧離子在強電(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)(re)能(neng)作(zuo)用下，克服單(dan)晶體(ti)中的(de)晶格能(neng)的(de)束縛，變成(cheng)能(neng)自(zi)由(you)運(yun)動(dong)的(de)過(guo)程。也就是說(shuo)，氧化(hua)鎂加熱(re)(re)到一(yi)(yi)定溫度(熔點)就會由(you)固(gu)體(ti)變成(cheng)液(ye)體(ti)，叫(jiao)熔化(hua)。在這一(yi)(yi)過(guo)程中需(xu)消(xiao)(xiao)耗大量的(de)電(dian)能(neng)。據電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)鎂生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)者對用水鎂石作(zuo)原料生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)電(dian)熔凝(ning)氧化(hua)鎂的(de)熱(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗的(de)比例如下：氧化(hua)鎂晶體(ti)生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣(zha)皮(pi)消(xiao)(xiao)耗熱(re)(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)(re)耗值(zhi)3.0%，冷卻水耗熱(re)(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗熱(re)(re)值(zhi)7.9%，爐子表面散熱(re)(re)值(zhi)6.4%，煙氣帶走熱(re)(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些統(tong)計數據可以看出(chu)，在電(dian)熔