電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生(sheng)產電(dian)熔(rong)氧化鎂(mei)的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別(bie)、粉碎、篩(shai)別(bie)、磁選、分(fen)類(lei)包裝等。

(1)原料

我國(guo)有豐(feng)富的優質(zhi)菱鎂(mei)(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量(liang)高，又易于開采，因(yin)此，被廣泛用(yong)(yong)作電(dian)熔氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料(liao)。采用(yong)(yong)菱鎂(mei)(mei)石作原料(liao)，碳酸(suan)鎂(mei)(mei)分解(jie)產生CO2氣(qi)體，由于有大(da)量(liang)氣(qi)體從(cong)爐(lu)內排出影響(xiang)著(zhu)電(dian)熔過程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對(dui)電熔氧化(hua)鎂的(de)(de)結晶帶(dai)的(de)(de)形成均有(you)不(bu)利影響，由(you)于大量塵料(liao)飛(fei)損(sun)(sun)，使物(wu)料(liao)損(sun)(sun)耗(hao)和能(neng)量消(xiao)耗(hao)增高，也惡化(hua)了車間生產環境(jing)。但由(you)于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低廉，所以，仍(reng)是(shi)我(wo)國(guo)電熔氧化(hua)鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛(fan)的(de)(de)原料(liao)。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中(zhong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含量(liang)高低和化(hua)學成(cheng)分直(zhi)(zhi)接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)，同時在電熔(rong)過程中(zhong)也(ye)直(zhi)(zhi)接影(ying)響到(dao)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)的(de)品級比例，因此(ci)，為了(le)保證電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質(zhi)量(liang)和品級比例，必須(xu)對各種礦石進行適當的(de)配比后進行熔(rong)煉。

②水鎂(mei)(mei)石。我國的遼寧省水鎂(mei)(mei)石的礦源非常豐富(fu)，水鎂(mei)(mei)石中氧化(hua)鎂(mei)(mei)含量高于(yu)菱鎂(mei)(mei)礦石。它也是一(yi)種(zhong)制造電熔凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的原料，部(bu)分地區水鎂(mei)(mei)石的化(hua)學成(cheng)分見(jian)表2。

表(biao)2水鎂石(shi)的化學(xue)成分/%

③輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂。以輕燒(shao)氧化(hua)(hua)鎂作為電(dian)(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂原料，可(ke)以使(shi)生產環境得到改善，可(ke)以降低運輸費用。由于(yu)電(dian)(dian)熔時排出氣(qi)體(ti)少，成分也(ye)較均勻，對(dui)提高電(dian)(dian)熔氧化(hua)(hua)鎂質(zhi)量有(you)利。

我(wo)國有一(yi)些電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)鎂以輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂制成球料(liao)入爐電(dian)(dian)熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)氧(yang)(yang)化(hua)鎂含(han)量(liang)達到(dao)98%，以此料(liao)能生產出白色大結晶電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂。但由于成球費(fei)用高，影響生產成本。目前，有的(de)廠家采用反射爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)(yang)化(hua)鎂，以一(yi)定(ding)的(de)粒度加入熔(rong)爐電(dian)(dian)熔(rong)，電(dian)(dian)熔(rong)氧(yang)(yang)化(hua)鎂的(de)質量(liang)比用菱鎂礦石好(hao)，成本又比用球料(liao)作原(yuan)料(liao)時便宜(yi)，因(yin)而得(de)到(dao)了一(yi)定(ding)的(de)推廣(guang)。

④燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂。為(wei)(wei)了某些電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的特殊要求，有(you)時(shi)(shi)必(bi)須(xu)在電(dian)熔過(guo)程中采用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結(jie)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，如采用(yong)(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)(mei)砂作(zuo)為(wei)(wei)電(dian)熔原(yuan)料，一般首先利用(yong)(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫(qing)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)，將氫(qing)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)煅燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方法(fa)也可以制(zhi)得輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)的制(zhi)取方法(fa))，采用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特爾(Ruttere)等(deng)研究認(ren)為(wei)(wei)，極(ji)少(shao)量的雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)(jing)體(ti)的雜質(zhi)，可明顯(xian)影(ying)響晶(jing)(jing)(jing)粒的長大(da)。因為(wei)(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)的作(zuo)用(yong)(yong)在于增加晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)運動所(suo)需的能量。當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，晶(jing)(jing)(jing)體(ti)能量降(jiang)低(di)(di)，其(qi)降(jiang)低(di)(di)量與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積成(cheng)正比，所(suo)以必(bi)須(xu)提高晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)能，晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)才能離開(kai)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運動。并且(qie)當(dang)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時(shi)(shi)，與(yu)第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)橫(heng)截(jie)面(mian)積相(xiang)(xiang)等(deng)的晶(jing)(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須(xu)變(bian)形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)數(shu)量愈多，晶(jing)(jing)(jing)粒長大(da)的極(ji)限尺寸愈小。

另一方(fang)面為了降(jiang)低電(dian)熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)顯(xian)(xian)氣(qi)孔(kong)率，也(ye)應(ying)盡量減少原料氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)氣(qi)體排出，因此，采用燒結鎂(mei)(mei)砂電(dian)熔有(you)其(qi)顯(xian)(xian)著(zhu)優(you)點。

⑤電熔氧化(hua)鎂單晶的化(hua)學(xue)原料質(zhi)量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同原(yuan)子(zi)(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)力學本(ben)性(xing)如離子(zi)(zi)(zi)半徑(jing)的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數(shu)值，離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)外層結構(gou)等相關(guan)聯(lian)。而(er)氧(yang)化鎂的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)尺(chi)(chi)寸(cun)、質(zhi)量和(he)電(dian)荷、陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)和(he)陰離子(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)結合(he)特性(xing)和(he)強度、離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構(gou)造等決(jue)定它是一高(gao)熔點化合(he)物。

氧化鎂的熔點和結(jie)構參數(shu)(shu)：陽離子(zi)(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)(zi)半徑0.53mm;結(jie)構類型NaCl;配位數(shu)(shu)6;有效(xiao)配位數(shu)(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電熔(rong)(rong)(rong)(rong)凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)最重要過程是(shi)由各種(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)質原(yuan)料，通過各種(zhong)形式的(de)加(jia)熱方(fang)(fang)法(fa)(fa)產生(sheng)高(gao)溫(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)質材料(MgO)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)，變成氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)體(ti)(ti)。要使氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融，必須消耗大(da)量的(de)熱能，以(yi)克服離子間的(de)引力(li)。通過強(qiang)大(da)電弧(hu)產生(sheng)高(gao)溫(wen)而熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)叫做電弧(hu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)融法(fa)(fa)。這個融化(hua)過程一(yi)般(ban)包括熱的(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)、析(xi)晶、晶體(ti)(ti)長大(da)等一(yi)系列物理(li)化(hua)學變化(hua)的(de)過程。

①脫水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原(yuan)料有一脫水(shui)過程。水(shui)鎂石的主(zhu)要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其(qi)脫水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過(guo)程。用菱鎂(mei)(mei)礦作為原料(liao)時有一(yi)個脫(tuo)碳(tan)過(guo)程，脫(tuo)碳(tan)過(guo)程包括(kuo)兩個方面(mian)(mian)。一(yi)方面(mian)(mian)是菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)的熱分(fen)(fen)解，菱鎂(mei)(mei)礦石(shi)的主要成分(fen)(fen)是碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧(yang)化鎂中加(jia)入石墨(mo)粉(fen)末(mo)添加(jia)物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起動過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中需(xu)在(zai)(zai)三(san)電(dian)極(石墨(mo)電(dian)極)的下端用石墨(mo)粉(fen)末(mo)鋪成三(san)角形或(huo)星形導線路，在(zai)(zai)通(tong)電(dian)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中受熱燒損或(huo)完全燃燒除去石墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程即氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子和氧離子在(zai)強電(dian)弧產生(sheng)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)作用(yong)下，克服單晶體(ti)中的(de)晶格(ge)能(neng)(neng)的(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)自由(you)運動的(de)過(guo)(guo)程。也就是(shi)說，氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加(jia)熱(re)(re)(re)到一定溫度(du)(熔(rong)點)就會由(you)固(gu)體(ti)變成(cheng)液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)這一過(guo)(guo)程中需(xu)消(xiao)耗(hao)(hao)大量的(de)電(dian)能(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)石(shi)作原(yuan)料生(sheng)產電(dian)熔(rong)凝氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)熱(re)(re)(re)平衡的(de)衡算，熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)的(de)比例如下：氧化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)消(xiao)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生(sheng)成(cheng)熱(re)(re)(re)耗(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷卻水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)水耗(hao)(hao)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子表面散(san)熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)損失值(zhi)(zhi)3.2%，從(cong)這些統計數據可以(yi)看出，在(zai)電(dian)熔(rong)