高純重慶鎂砂是指含量在99%以上(國內往往把氧化鎂含量大於98%的鎂砂稱為高純鎂砂)，體積密度大於3.4g/cm3的燒結氧化鎂。高純鎂砂的生產方法均以含鎂化合物為原料，有的先製成輕質氧化鎂（měi），經過電熔凝或重燒(死燒)製得高純鎂砂，也有的采用氯化鎂噴霧熱分解煆燒法生產高純鎂砂。以下（xià）是常用的4種方法的工藝（yì）及原理：

1、菱鎂礦生產高純鎂砂

首先選取優（yōu）質菱鎂礦，把菱（líng）鎂礦放入煆燒（shāo）爐中進行煆燒，溫度控製在1000℃左右(煆燒爐可采用反射爐、沸騰爐或豎窯爐)，生成輕燒氧（yǎng）化鎂粉(也稱為輕燒（shāo）鎂砂)，反應式如下：

將輕燒氧化（huà）鎂粉進行細磨，細（xì）磨可釆（biǎn）用（yòng）雷蒙機，球磨（mó）機或高速粉碎機等。細磨（mó）到一定粒度，進行壓球。控製（zhì）輕燒粉細度是為（wéi）了增加壓球的體密度;壓（yā）球采取高壓壓球機或對輥壓球機。

將（jiāng）壓（yā）製成的輕燒鎂砂球放入（rù）高（gāo）溫爐（lú）中進行高溫燒結，高溫鍛燒爐的爐溫控製在16002000℃左右。在高溫煆燒過程中，隨著溫度升高，氧化鎂體積逐漸收縮，密度增加，氧化鎂晶體發育長大，其組織（zhī）結構越來越（yuè）致密，鍛燒完成後氧化鎂的（de）體積密度（dù）可達3.4g/cm3以上。

目前國內采用此（cǐ）法生產高（gāo）純鎂砂的質量還不夠（gòu）理想，氧化鎂含量更高隻能達到98%左右，要使氧化鎂含量（liàng）達到99%以上比較困（kùn）難。因天然菱鎂礦煆燒成的高純（chún）鎂砂中含有CaO，SiO2，Fe，B等雜（zá）質，很難把（bǎ）這些雜質從固相混合物中分離，因而要使（shǐ）高純鎂砂的純度進一步提（tí）高，存（cún）在（zài）著很多（duō）技（jì）術性問題，解決這些技術性（xìng）因素將在（zài）生產中提高生產成本。

2、鹵水生產（chǎn）高純鎂砂的生（shēng）產方法

用（yòng）鹵水生產高純鎂（měi）砂，首先需要生（shēng）產輕質氧化鎂。生產輕質氧化鎂的方法有鹵水碳銨法，鹵（lǔ）水純堿（jiǎn）法（fǎ），鹵水石灰法和鹵（lǔ）水氨法等。

(1)鹵（lǔ）水碳銨法（fǎ）主要反應式：

鹵水碳銨（ǎn）法是先將（jiāng）商水淨（jìng）化，再以碳酸氫（qīng）銨作（zuò）沉澱劑(碳酸氫銨價廉易得，沉澱（diàn）效率高（gāo）)進行反（fǎn）應，反應溫度控製在3550℃之間，生成堿式碳酸鎂沉澱，沉澱經洗滌、脫水、鍛燒(溫度（dù）控製在（zài）800900℃左右)等步驟，製得輕質氧化鎂（měi）。將製（zhì）得輕質氧（yǎng）化鎂進行粉碎，並把（bǎ）輕質氧（yǎng）化鎂（měi）壓製（zhì）成球形入高溫煆燒爐重燒，爐內溫（wēn）度控製在16002000℃，氧化鎂物料在爐內停留46h，得高純鎂砂。

(2)鹵水-純堿法主要反應式：

鹵（lǔ）水-純堿法是將淨化的鹵水與（yǔ）沉澱劑碳酸鈉（nà）進（jìn）行反應，反應溫度控製在3550℃，生成堿式碳酸鎂沉（chén）澱，然後對堿式碳酸鎂沉澱進行洗滌、脫水，將脫盡水的（de）堿式碳（tàn）酸鎂放（fàng）入煆燒爐中進行鍛燒，煆燒溫度控製在900℃左右，得輕質氧化鎂。將輕質氧化鎂粉碎（suì），並用壓球機壓製成球形，然後入高溫鍛燒爐進行重燒，重（chóng）燒溫度控製在16002000℃之間，氧化鎂物料在爐內停留46h，得高純鎂砂。

(3)鹵水-氨法主要反應（yīng）式：

鹵（lǔ）水-氨法是采用淨化的鹵水加入堿性較弱的氨水作為沉澱（diàn）劑，生成氫氧化鎂沉澱。此法生成的氫氧化鎂結（jié）晶度高，沉降（jiàng）速度快，容易對氫（qīng）氧化鎂沉（chén）澱結晶（jīng）過濾（lǜ）和洗滌，易除去雜質離子，並且容易控製產品質量。把洗滌幹淨（jìng）的（de）氫氧化鎂脫去水分，放入煆燒爐中進行鍛燒，生成輕質氧化（huà）鎂。將輕（qīng）質氧化鎂粉碎並（bìng）用（yòng）壓球機製成球形，為了增加球形的壓實密度，采取在200℃左右壓製，然後將壓製球送入高溫煆燒爐中（zhōng），溫度控製在（zài）16002000℃之間（jiān）重（chóng）燒(死燒)，製成（chéng）高（gāo）純（chún）鎂砂。

(4)鹵水-石灰石法主要反應式為：

鹵水（shuǐ）石灰石法是先將石灰（huī）石（shí）或白雲石煆燒成熟石灰(CaO)或白雲石熟料(MgO+CaO)，然（rán）後將熟（shú）石灰（huī）或白雲石熟料（liào）水化生成氫（qīng）氧化鈣（gài）或氫氧化鈣與氫氧化鎂混合料作為沉澱劑，並與鹵水進行沉澱反應，生成氫氧化鎂沉澱，將氫氧化鎂沉澱過濾，洗滌，然後將脫水氫（qīng）氧（yǎng）化鎂進行煆燒得氧（yǎng）化鎂，再將氧化鎂（měi）壓球，放入高溫煆燒爐進行重燒，溫度控製在16002000℃，最終得高純鎂砂。

在高純鎂砂的生產過程中（zhōng），提高產品的純度，有效降低有害雜質的含量是主要的，以先製取高純度（dù）氧化鎂作為保證，最終高純鎂砂（shā）產（chǎn）品更容易達到高純的要（yào）求。

在上述用鹵水為原料生產輕質氧化鎂（měi）的幾種方法，因都在液相條件下進行（háng）反應，可通過加入（rù）沉澱劑，洗滌和（hé）化學精致等方法除去雜質離子，以保（bǎo）證堿式（shì）碳酸鎂（měi）或氫氧化鎂的純度，一（yī）旦工藝確定，最終高純鎂砂（shā）純度可達到99.9%以上。另外（wài）用鹵（lǔ）水生產高純鎂砂也（yě）有許多（duō）缺點與難點，主要有（yǒu）生產成本過高，能源消耗大，生（shēng）產工藝複雜，有許多技術難點與設備難點。

3、噴霧熱分解法生產高純鎂砂

噴霧熱分解法生產高純鎂砂生產原理（lǐ）如下。

噴霧熱分解煆燒法生產高純鎂砂的生產原理是先將鹵水進一步濃（nóng）縮至一定濃度，將濃縮（suō）鹵水直接噴入到熱分解反應爐中進行熱分解，煆燒後產出粗氧化鎂（měi）。因粗氧化鎂中含有未完全分解的氯化（huà）物，可采用水多次洗滌的方法除（chú）去可溶性氯化物，使得粗氧化鎂完（wán）全水化生成為氫（qīng）氧化鎂。將過濾後的氫氧化（huà）鎂濾餅鍛燒成輕質氧化鎂，然後壓製成球形送入高溫鍛燒爐中重燒，最（zuì）終得高純鎂砂，其純度可達99%以上。此法（fǎ）基本反應式如下：

生產（chǎn）方法如下所述。

(1)鹵水（shuǐ）的淨化與濃（nóng）縮鹵（lǔ）水的淨化主要采用相應的措施除去在鹵水中的Fe2+、Na+、Ca2+、SO42-等雜質離子，除雜方法可參照第3章工業氧化鎂。

將淨化的鹵水（shuǐ）再進行濃縮至（zhì）一定濃度，使鹵水中氯化鎂的濃度在550g/L。

(2)鹵水（shuǐ）的熱分解將濃縮（suō）的氯化（huà）鎂溶液直接噴入熱反應（yīng）爐中進行熱分解，熱分解後（hòu）得粗製氧化鎂。

(3)粗製氧（yǎng）化鎂的水解和煆燒熱分（fèn）解後所得的粗製氧化鎂含有未分解的氯化鎂（měi）、氯化鈣和（hé）氯化鉀等一（yī）些（xiē）氯化物。對粗製氧化鎂中含有（yǒu）的氯化（huà）物可通過用水洗滌的方法除去。因這些氯化物都溶於水，並使得粗製氧化鎂全部水解，生成氫氧化鎂。氫氧（yǎng）化鎂經過濾、脫水，得氫（qīng）氧化鎂（měi）濾餅，再將其在煆燒（shāo）爐(或轉（zhuǎn）爐)中加熱至8001000℃，氫氧化鎂生成輕質氧化鎂。

(4)重燒得高純鎂（měi）砂將上述氧化鎂經過（guò）壓製成球形，然後放（fàng）入（rù）到高溫煆燒爐(或豎窯爐)中進（jìn）行重燒，得到（dào）氧化鎂純度為99%以上，密度在3.4g/cm3以上（shàng）的高純鎂砂。

噴霧熱分解法生產高純鎂砂有一定的優（yōu）點。如（rú）熱分解時間短，粉體燒結性能好，操作過程簡單，反應一次完成，並且可連續進行（háng），有利於生產，生產成本較低。但此法也（yě）有缺點：因在噴霧熱分解中生（shēng）成氯化氫氣體，對設（shè）備腐蝕性大，所以對設備的要求很高。另外，對氯化氫的吸收和濃縮有很大難度;粉塵（chén）捕集（jí）等對環（huán）境造成較大的（de）汙染。

另外也簡（jiǎn）單介紹（shào）一下水氯（lǜ）鎂石直接（jiē）鍛燒生產高純鎂砂，其（qí）主要反應（yīng）為：

此生產（chǎn）法采（cǎi）用水氯鎂（měi）石直接煆燒生成高純鎂砂，要達到高（gāo）純度，一（yī）定要對水氯鎂石原料進行淨化處理，使雜質降低到最少。因原料含有雜質量較多，在煆燒過程中（zhōng）易進入產品中。

此外，副（fù）產品氯化氫氣體對生產設（shè）備有嚴重的腐蝕性。這同噴霧熱分（fèn）解法是相似的。

4、電熔法（fǎ）生產高純鎂砂的生產原理及生產方法

(1)生產原理把（bǎ）采用鹵水純堿法、鹵水（shuǐ）碳銨（ǎn）法、鹵水氨水（shuǐ）法和鹵水石灰法生產出的輕質氧化鎂，放入電熔爐中進（jìn）行電熔冶煉，得高純鎂砂。也可采用菱鎂礦經輕燒（shāo）製成輕燒（shāo）鎂，然後把輕（qīng）燒鎂放入電熔爐中進行（háng）電熔冶煉，最終得高純鎂砂。

(2)生（shēng）產方法將輕質氧化鎂或輕（qīng）燒鎂粉（fěn），放入電熔爐中，插入電極，在控製一定的大電（diàn）流、低電（diàn）壓的條件下（xià）進行電熔，電（diàn）熔所得高純鎂砂的含（hán）量可達99.9%，密度可達3.5g/cm3以上。產品的質量主要決定於電（diàn）流電壓的大小，以（yǐ）及電熔的時間長短等。