高純遼寧（níng）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（dà）於（yú）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（yuán）料，有的先製成輕質氧化鎂，經過電熔（róng）凝或重燒(死燒)製得高純鎂砂，也有（yǒu）的采用氯化鎂噴霧熱分解煆燒法生產高純鎂砂。以下是常用的4種方法的工藝及原理：

1、菱鎂礦生產高純（chún）鎂砂

首先選取優質（zhì）菱鎂礦，把菱鎂礦放入煆燒爐中進行煆燒，溫度控製在1000℃左右(煆燒（shāo）爐可采用反射爐、沸騰爐或豎窯爐)，生成輕燒（shāo）氧化鎂粉(也稱為輕燒鎂砂)，反應（yīng）式如（rú）下：

將輕燒氧化鎂粉進行細磨，細磨可釆用雷（léi）蒙機，球磨機或高速粉碎機等。細磨（mó）到一定粒度，進行壓球。控製輕（qīng）燒（shāo）粉細度是為了增加壓球的（de）體密度;壓球采取高壓壓（yā）球機或對輥壓球（qiú）機。

將壓製成的輕燒鎂砂球（qiú）放（fàng）入高溫爐中進（jìn）行高溫（wēn）燒結，高溫鍛燒爐的爐溫控製在16002000℃左右（yòu）。在高溫煆燒過程中，隨著（zhe）溫度升高，氧化鎂體積逐漸（jiàn）收縮，密（mì）度增加，氧化鎂晶體發育長大，其組織結構越（yuè）來越致密，鍛燒完成後氧化鎂的體積密（mì）度可達3.4g/cm3以上。

目前國內采用此法生產高純鎂砂的質量還不夠理想，氧（yǎng）化鎂含（hán）量更高隻能達到（dào）98%左右，要使氧化鎂含量達到99%以上（shàng）比較困難。因天然菱鎂礦煆燒（shāo）成（chéng）的高純鎂砂中含有CaO，SiO2，Fe，B等雜質（zhì），很難把這些雜質從固相混合（hé）物中分離，因而要使高純鎂砂的純度進一步提高，存在（zài）著（zhe）很多技術性問（wèn）題，解決這些技術（shù）性因（yīn）素將在生產中提高生產成本。

2、鹵水生產高純鎂砂的生產方（fāng）法

用鹵水生產高純（chún）鎂砂，首（shǒu）先需（xū）要生產輕質氧化鎂。生產輕質氧化鎂（měi）的方法有鹵水碳銨法（fǎ），鹵水純堿法，鹵水石灰法和鹵水氨法等。

(1)鹵水碳（tàn）銨法主要反應式：

鹵水碳銨法是先將商水淨（jìng）化，再（zài）以碳酸氫銨作沉澱（diàn）劑(碳酸氫（qīng）銨價廉易得，沉澱效率高)進行反應，反應溫度控製在3550℃之（zhī）間，生成堿式碳酸鎂沉（chén）澱，沉澱經洗滌、脫水、鍛燒(溫（wēn）度控製在800900℃左右（yòu）)等步驟，製得輕質氧化鎂。將製得輕質（zhì）氧（yǎng）化鎂進（jìn）行粉碎，並把輕質氧化鎂壓製成（chéng）球形入高溫煆燒爐重燒（shāo），爐內溫度控製在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：

鹵水-純堿法（fǎ）是將淨（jìng）化的鹵水與沉澱劑碳酸鈉進行反應，反應溫度控製在（zài）3550℃，生成堿式碳酸鎂沉澱，然後對堿式碳酸鎂沉澱進行洗滌、脫水，將脫盡水的堿式碳酸鎂放入煆燒（shāo）爐中進行鍛燒，煆燒溫度控製在900℃左右，得（dé）輕質氧化（huà）鎂（měi）。將輕質氧化鎂粉（fěn）碎，並用壓球機壓製成球形，然後入高溫鍛燒爐進行重（chóng）燒，重燒溫度控製在16002000℃之間，氧化鎂物料在爐內停留46h，得高純鎂砂。

(3)鹵水-氨法主要反應式：

鹵水-氨法是采用淨（jìng）化的鹵水加入堿（jiǎn）性較弱的氨水（shuǐ）作為沉澱劑，生成氫氧化鎂沉澱。此法（fǎ）生成的氫氧（yǎng）化鎂結晶度高，沉降速度快，容易對氫氧化鎂沉澱結晶過濾和（hé）洗（xǐ）滌，易除去（qù）雜質離子，並且容易（yì）控製產品質量。把洗滌幹淨的氫氧化鎂脫去水分，放入煆燒爐中進行鍛燒，生成輕質氧化鎂。將輕質氧化鎂粉碎並用壓球機製成球形，為了（le）增加球形的壓實密度，采（cǎi）取在200℃左右壓製，然後將壓製球送入高溫煆燒爐中，溫度控製在16002000℃之間重燒(死燒)，製成高純鎂（měi）砂。

(4)鹵水-石灰石法（fǎ）主要反應式為：

鹵水石灰石法是先將（jiāng）石灰石或白雲石煆燒成（chéng）熟石灰(CaO)或白（bái）雲石熟（shú）料（liào）(MgO+CaO)，然後（hòu）將熟石灰（huī）或白雲石熟料水化（huà）生成氫氧（yǎng）化鈣或氫氧（yǎng）化鈣與氫氧化（huà）鎂混合料作為沉澱劑，並與鹵水進行沉澱反（fǎn）應（yīng），生成氫氧化鎂沉澱，將氫氧化鎂沉澱過濾，洗滌，然後將脫水氫氧化鎂進行煆燒得氧化鎂，再將氧化鎂（měi）壓球，放入高溫煆燒爐（lú）進行重燒，溫度控製在16002000℃，最終得高純鎂砂。

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

在上述用鹵水為（wéi）原（yuán）料生產輕質氧化鎂（měi）的幾種方（fāng）法（fǎ），因（yīn）都（dōu）在液相條件（jiàn）下進行反應（yīng），可通過加入沉澱劑，洗滌和化（huà）學精（jīng）致等方法除去雜質（zhì）離子，以保證堿（jiǎn）式（shì）碳酸鎂或（huò）氫氧化鎂的（de）純度，一旦工藝確定，最終高純鎂砂純度可達到99.9%以上。另外（wài）用（yòng）鹵水生產高純鎂砂也有許多（duō）缺點與（yǔ）難點，主要有生產成本過（guò）高，能源消耗大，生產工藝（yì）複雜，有（yǒu）許多技術難點與設備難點。

3、噴霧熱分（fèn）解法生產高純鎂砂

噴霧熱分解（jiě）法生產高純鎂砂生產原理如下。

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。因粗氧化鎂中含有未完（wán）全分解的氯化物，可采用水多（duō）次（cì）洗滌的方法除去可溶性氯化物，使得（dé）粗氧化（huà）鎂完全水化生成為氫氧化鎂（měi）。將（jiāng）過濾後的氫氧化鎂濾餅鍛燒成輕質氧（yǎng）化鎂，然後壓製成球形送入高溫鍛燒爐中重燒，最終得高純鎂砂，其純度可達99%以上。此（cǐ）法基本反應（yīng）式如下：

生產（chǎn）方法如下所述。

(1)鹵水的（de）淨化與濃縮鹵（lǔ）水的（de）淨化主要采用相應的措施除去在鹵水（shuǐ）中（zhōng）的Fe2+、Na+、Ca2+、SO42-等雜質離（lí）子，除雜方法可參照第3章工（gōng）業氧化鎂。

將淨化的鹵水再進行濃（nóng）縮至一定（dìng）濃度，使鹵水中（zhōng）氯化鎂的濃度在550g/L。

(2)鹵水的熱分解將濃縮（suō）的氯化鎂（měi）溶液（yè）直接噴入熱反應爐（lú）中進行（háng）熱分解，熱分解後得粗（cū）製氧化鎂。

(3)粗製氧化鎂的水解和煆燒熱分解後所得的粗製（zhì）氧化鎂（měi）含有未分解的氯（lǜ）化鎂、氯化鈣和氯化鉀等一些氯化物（wù）。對粗製氧化鎂中含有的氯（lǜ）化物可通過用水洗滌的方法除（chú）去。因這些氯化物都溶於水，並使得粗（cū）製氧化鎂全部（bù）水解，生成氫氧化鎂。氫氧化鎂經過濾、脫水，得氫氧化鎂濾餅，再將其在煆燒爐(或（huò）轉爐)中加熱至8001000℃，氫氧化鎂生成輕質氧化鎂。

(4)重燒得高純鎂砂將上述氧化鎂經過壓製成球形，然後放入到高（gāo）溫煆燒爐(或豎窯爐)中（zhōng）進（jìn）行（háng）重（chóng）燒，得到氧化鎂純度為（wéi）99%以上，密度在3.4g/cm3以上的高純鎂砂（shā）。

噴霧熱分解法生產高純（chún）鎂砂（shā）有一定的優點。如熱分解時間短，粉體燒結性能好，操作過程簡單（dān），反應一次完成，並（bìng）且可（kě）連續進行，有利於生產，生產成本較低。但此（cǐ）法也有缺點：因在噴霧熱分解中生成氯化氫氣體，對設備腐蝕（shí）性（xìng）大（dà），所以對設備的要（yào）求很高。另外，對氯化氫的吸收和濃縮有（yǒu）很大難度;粉塵捕集（jí）等對環境造成較大的汙染。

另外也簡單介紹一下水（shuǐ）氯鎂石直（zhí）接鍛燒生（shēng）產高純鎂砂，其主要反應為：

此生產法采用水氯鎂（měi）石直（zhí）接煆燒生成高純鎂砂（shā），要達到高純度（dù），一定要對水氯鎂石原料進行淨（jìng）化處（chù）理，使雜質降低到最少。因原料含（hán）有雜質量較多，在煆（duàn）燒過程中易進入產品中。

此外，副產品氯化氫氣體對生產設備有嚴重的腐蝕性（xìng）。這同噴霧熱分解（jiě）法是相似的。

4、電（diàn）熔法生產高純鎂砂的生產原（yuán）理及生產方（fāng）法

(1)生產原理把采用鹵水純堿法、鹵（lǔ）水碳銨法、鹵水氨水法和鹵（lǔ）水石灰法（fǎ）生（shēng）產出的輕質氧化鎂，放入電熔爐中進行電熔冶煉，得高純鎂砂。也可采用菱鎂礦經輕燒製成輕燒鎂（měi），然後把（bǎ）輕燒鎂放入電熔爐中進行電熔冶（yě）煉，最終得高純鎂砂。

(2)生產方法將輕質氧化鎂或（huò）輕燒鎂粉，放入電熔爐中，插入電極，在控（kòng）製一定的大電（diàn）流、低電壓的條件下（xià）進行電熔，電熔（róng）所得高純鎂砂的含量可達99.9%，密（mì）度（dù）可達3.5g/cm3以上。產品的質量主要決定於電流電壓的大小，以及電熔的時間長（zhǎng）短等。