電(dian)弧熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要包括：原料配料、電(dian)弧熔(rong)融、破(po)碎(sui)、選(xuan)別、粉碎(sui)、篩別、磁選(xuan)、分類包裝等。

(1)原料

我國有(you)豐富的優質(zhi)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石，氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量高，又易于(yu)開采，因此，被廣泛用作電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的原(yuan)料(liao)。采用菱(ling)鎂(mei)(mei)石作原(yuan)料(liao)，碳酸鎂(mei)(mei)分解產生CO2氣體，由于(yu)有(you)大量氣體從爐(lu)內排出影響著電熔過(guo)程的進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)的(de)結(jie)晶帶的(de)形成均有(you)不利影響，由(you)于(yu)大量塵料飛損，使(shi)物料損耗和能量消(xiao)耗增高，也惡化(hua)(hua)了車(che)間生(sheng)產環(huan)境。但由(you)于(yu)優質菱(ling)鎂(mei)礦石容易獲(huo)得(de)，價格很低廉，所以(yi)，仍是我國(guo)電熔(rong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)用得(de)最(zui)多最(zui)廣泛的(de)原料。

(2)配料

①菱鎂(mei)(mei)礦。菱鎂(mei)(mei)礦石中氧(yang)化鎂(mei)(mei)的含量高(gao)低和(he)(he)化學成分直接影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質(zhi)量，同時在電(dian)(dian)熔(rong)過(guo)程中也直接影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)得(de)到的品(pin)級比(bi)例(li)，因(yin)此，為了保證(zheng)電(dian)(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)(mei)的質(zhi)量和(he)(he)品(pin)級比(bi)例(li)，必須對各種礦石進行適當的配比(bi)后進行熔(rong)煉。

②水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)遼(liao)寧(ning)省水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦(kuang)源(yuan)非常豐富，水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)中(zhong)氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)含量高于菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)(shi)。它也是一(yi)種制(zhi)造電熔凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)原(yuan)料，部分(fen)地區水(shui)(shui)鎂(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化(hua)(hua)學成分(fen)見(jian)表(biao)2。

表2水鎂石的化學(xue)成分/%

③輕燒氧化鎂。以(yi)(yi)輕燒氧化鎂作為電(dian)熔氧化鎂原料，可(ke)以(yi)(yi)使生產環(huan)境得到改善，可(ke)以(yi)(yi)降低(di)運輸費用。由于電(dian)熔時排出(chu)氣體少(shao)，成分也較均勻，對(dui)提高(gao)電(dian)熔氧化鎂質量有利。

我(wo)國有(you)一些電熔(rong)凝氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)制(zhi)成(cheng)球料入爐(lu)電熔(rong)。輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)含量(liang)(liang)達到98%，以(yi)此料能生(sheng)產(chan)出白色大(da)結(jie)晶(jing)電熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)。但由于成(cheng)球費用高，影響生(sheng)產(chan)成(cheng)本。目前，有(you)的(de)廠家采(cai)用反射(she)爐(lu)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)，以(yi)一定的(de)粒度加入熔(rong)爐(lu)電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei)的(de)質量(liang)(liang)比用菱鎂(mei)(mei)(mei)礦石好(hao)，成(cheng)本又比用球料作(zuo)原料時便(bian)宜，因(yin)而得到了一定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)。為了(le)某些(xie)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)特(te)殊要求，有時必(bi)須在電(dian)(dian)熔(rong)過程中采(cai)用(yong)(yong)燒(shao)(shao)結鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，如采(cai)用(yong)(yong)海(hai)水鎂(mei)砂(sha)作(zuo)為電(dian)(dian)熔(rong)原(yuan)料(liao)，一般首先利用(yong)(yong)處理海(hai)水和石灰乳作(zuo)用(yong)(yong)生(sheng)產(chan)氫氧化(hua)鎂(mei)，將氫氧化(hua)鎂(mei)煅(duan)燒(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)。用(yong)(yong)其(qi)他方(fang)法也可(ke)以制得輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)(詳見(jian)工(gong)業氧化(hua)鎂(mei)的(de)(de)制取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)(yong)輕燒(shao)(shao)氧化(hua)鎂(mei)作(zuo)為原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)電(dian)(dian)熔(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)。奧絲脫(AusT)和拉特(te)爾(Ruttere)等(deng)研(yan)究認為，極(ji)少(shao)量(liang)的(de)(de)雜質氣體(ti)(ti)(相(xiang)(xiang))也屬(shu)于晶(jing)(jing)體(ti)(ti)的(de)(de)雜質，可(ke)明(ming)顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)(de)長大。因為雜質相(xiang)(xiang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)在于增(zeng)加(jia)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)運(yun)動(dong)所需的(de)(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)(ti)能(neng)量(liang)降低，其(qi)降低量(liang)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)成(cheng)正比，所以必(bi)須提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)繼續運(yun)動(dong)。并且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)遇時，與(yu)第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)橫截(jie)面積(ji)相(xiang)(xiang)等(deng)的(de)(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)必(bi)須變形，第(di)二(er)(er)(er)相(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)(de)極(ji)限尺寸愈(yu)小。

另(ling)一方面為了降低電熔凝氧化(hua)鎂的顯氣(qi)孔率，也應盡量減(jian)少原料氧化(hua)鎂的氣(qi)體排(pai)出，因此，采用燒結鎂砂(sha)電熔有其顯著(zhu)優點。

⑤電(dian)熔氧化鎂單晶的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特性(xing)是同(tong)原子(zi)(zi)和(he)分子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)量子(zi)(zi)力學本性(xing)如離(li)(li)子(zi)(zi)半徑的(de)(de)(de)(de)尺寸，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電位數值，離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)電子(zi)(zi)外層結構(gou)(gou)等相關聯。而氧(yang)化鎂的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)尺寸、質量和(he)電荷、陽離(li)(li)子(zi)(zi)和(he)陰離(li)(li)子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)結合特性(xing)和(he)強(qiang)度、離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)極化作用、結晶構(gou)(gou)造等決定它是一高熔點化合物。

氧化鎂的熔點和(he)結構參數(shu)：陽離子(zi)半徑0.074mm;陰離子(zi)半徑0.53mm;結構類(lei)型NaCl;配(pei)位(wei)數(shu)6;有效配(pei)位(wei)數(shu)8.5;密度(du)3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化鎂(mei)制造的(de)(de)(de)最重(zhong)要過(guo)程(cheng)是由各(ge)種鎂(mei)質原料(liao)，通過(guo)各(ge)種形式(shi)的(de)(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高溫(wen)使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化，變成氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化鎂(mei)熔(rong)融，必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)(de)熱(re)能，以(yi)克服離子(zi)間的(de)(de)(de)引力。通過(guo)強大(da)電(dian)弧(hu)產生(sheng)高溫(wen)而熔(rong)化氧(yang)化鎂(mei)的(de)(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)弧(hu)熔(rong)融法(fa)。這個融化過(guo)程(cheng)一(yi)般(ban)包括熱(re)的(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳、熔(rong)化、析晶、晶體長(chang)大(da)等一(yi)系列(lie)物理化學變化的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

①脫(tuo)水(shui)過程。用水(shui)鎂石作原料有一脫(tuo)水(shui)過程。水(shui)鎂石的主要成分是氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫(tuo)水(shui)過程是：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳過程(cheng)。用(yong)菱(ling)鎂(mei)礦作為原料時有一(yi)個脫(tuo)碳過程(cheng)，脫(tuo)碳過程(cheng)包括兩個方面(mian)。一(yi)方面(mian)是菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦石(shi)的主(zhu)要成分是碳酸(suan)鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方面，由于(yu)在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)過(guo)程(cheng)中往往在(zai)(zai)原料氧化鎂中加入(ru)石(shi)(shi)墨(mo)粉末添加物(wu)(助劑)，在(zai)(zai)電(dian)熔(rong)爐起(qi)動過(guo)程(cheng)中需(xu)在(zai)(zai)三電(dian)極(石(shi)(shi)墨(mo)電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)墨(mo)粉末鋪成三角形或(huo)星形導線路，在(zai)(zai)通電(dian)過(guo)程(cheng)中受(shou)熱燒損或(huo)完全燃(ran)燒除去(qu)石(shi)(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔化過程。熔化過程即氧化鎂中鎂離子(zi)和(he)氧離子(zi)在強電(dian)弧產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)作(zuo)用下，克服單晶(jing)(jing)體(ti)中的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)束(shu)縛，變成能(neng)(neng)(neng)自由運動的(de)(de)(de)過程。也(ye)就(jiu)(jiu)是說，氧化鎂加熱(re)到一(yi)定(ding)溫度(熔點)就(jiu)(jiu)會(hui)由固(gu)體(ti)變成液體(ti)，叫熔化。在這一(yi)過程中需消(xiao)耗大量的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據(ju)電(dian)熔凝氧化鎂生(sheng)產(chan)者對用水鎂石作(zuo)原料生(sheng)產(chan)電(dian)熔凝氧化鎂的(de)(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)(de)衡算，熱(re)消(xiao)耗的(de)(de)(de)比(bi)例如下：氧化鎂晶(jing)(jing)體(ti)生(sheng)成熱(re)消(xiao)耗值(zhi)34.9%，渣皮消(xiao)耗熱(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)成熱(re)耗值(zhi)3.0%，冷卻水耗熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻爐殼的(de)(de)(de)水耗熱(re)值(zhi)7.9%，爐子(zi)表面散熱(re)值(zhi)6.4%，煙氣(qi)帶走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損(sun)失值(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據(ju)可(ke)以看出，在電(dian)熔