電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流程主要(yao)包(bao)括：原料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選別、粉碎、篩(shai)別、磁選、分類(lei)包(bao)裝等。

(1)原料

我(wo)國有(you)豐富的優質菱(ling)鎂礦石(shi)，氧化鎂含(han)量高，又易于開采(cai)，因此，被廣泛(fan)用作電熔(rong)氧化鎂的原(yuan)料。采(cai)用菱(ling)鎂石(shi)作原(yuan)料，碳酸鎂分解產生CO2氣(qi)體，由于有(you)大量氣(qi)體從爐內排出影響著電熔(rong)過程的進行(xing)：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔氧化(hua)鎂的結晶帶的形成(cheng)均有(you)不利影響，由于大量塵料飛損，使(shi)物料損耗和能量消耗增高(gao)，也惡化(hua)了(le)車間生產環境。但由于優質菱鎂礦石容易獲得，價格很低(di)廉，所以，仍是我(wo)國(guo)電(dian)熔氧化(hua)鎂用得最(zui)多最(zui)廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)礦。菱(ling)鎂(mei)礦石中氧化(hua)鎂(mei)的(de)含量(liang)高低和化(hua)學(xue)成(cheng)分直接影(ying)響到(dao)(dao)(dao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)，同(tong)時在電熔過程中也直接影(ying)響到(dao)(dao)(dao)電熔凝氧化(hua)鎂(mei)得到(dao)(dao)(dao)的(de)品(pin)級(ji)比(bi)例，因此，為(wei)了(le)保(bao)證電熔凝氧化(hua)鎂(mei)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)和品(pin)級(ji)比(bi)例，必須(xu)對(dui)各種礦石進(jin)行(xing)適(shi)當的(de)配比(bi)后(hou)進(jin)行(xing)熔煉。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)。我國的(de)遼寧(ning)省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)礦源(yuan)非常豐富，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)中氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含量高(gao)于菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)(shi)。它也是一種(zhong)制造電熔凝氧化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)原料，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)(shi)的(de)化(hua)學成分見(jian)表(biao)2。

表2水鎂石(shi)的化學成分/%

③輕燒氧(yang)化鎂(mei)。以輕燒氧(yang)化鎂(mei)作為電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)原料(liao)，可(ke)以使生產環境得到(dao)改善，可(ke)以降低運輸費用。由于電(dian)熔時排出(chu)氣體(ti)少，成分也較均勻，對提高電(dian)熔氧(yang)化鎂(mei)質(zhi)量有利(li)。

我(wo)國有一些電熔凝(ning)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)以輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)制成(cheng)球料(liao)入(ru)爐電熔。輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以此料(liao)能生(sheng)產(chan)(chan)出白色(se)大(da)結晶電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)。但(dan)由于(yu)成(cheng)球費用(yong)高，影響(xiang)生(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)(de)廠家(jia)采用(yong)反射(she)爐輕(qing)(qing)燒(shao)(shao)氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)，以一定的(de)(de)粒度加入(ru)熔爐電熔，電熔氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)的(de)(de)質量(liang)比(bi)用(yong)菱(ling)鎂(mei)(mei)礦石好，成(cheng)本(ben)又比(bi)用(yong)球料(liao)作原料(liao)時(shi)便宜，因而得到(dao)了(le)一定的(de)(de)推廣。

④燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)。為(wei)了某些(xie)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)特殊要求(qiu)，有時必(bi)須(xu)在電(dian)熔(rong)(rong)過程中采用(yong)燒結鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)，如采用(yong)海水鎂(mei)(mei)(mei)砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)熔(rong)(rong)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)，一般首先利用(yong)處理海水和石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)，將氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)煅燒成(cheng)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。用(yong)其他方(fang)法也(ye)可以(yi)制得輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(詳見工業氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)制取方(fang)法)，采用(yong)輕燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)為(wei)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)生產(chan)電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。奧絲脫(AusT)和拉(la)特爾(Ruttere)等研究認為(wei)，極(ji)少量(liang)的(de)雜(za)質(zhi)氣體(相(xiang))也(ye)屬于晶(jing)(jing)體的(de)雜(za)質(zhi)，可明顯影(ying)響晶(jing)(jing)粒的(de)長(chang)大(da)。因為(wei)雜(za)質(zhi)相(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)運(yun)動(dong)所需(xu)的(de)能(neng)(neng)量(liang)。當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，晶(jing)(jing)體能(neng)(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面積成(cheng)正比，所以(yi)必(bi)須(xu)提(ti)高晶(jing)(jing)界(jie)能(neng)(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)才能(neng)(neng)離開第(di)二(er)相(xiang)繼(ji)續運(yun)動(dong)。并且當(dang)晶(jing)(jing)界(jie)與(yu)第(di)二(er)相(xiang)相(xiang)遇(yu)時，與(yu)第(di)二(er)相(xiang)橫截(jie)面積相(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)必(bi)須(xu)變形，第(di)二(er)相(xiang)數量(liang)愈多，晶(jing)(jing)粒長(chang)大(da)的(de)極(ji)限(xian)尺寸愈小。

另一方面為(wei)了降(jiang)低電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)顯氣孔(kong)率，也應盡量減少(shao)原料氧(yang)化(hua)(hua)鎂的(de)(de)氣體排出(chu)，因此，采(cai)用(yong)燒結鎂砂電熔(rong)有(you)其顯著優點(dian)。

⑤電熔(rong)氧化鎂(mei)單(dan)晶(jing)的化學原料質量要求：

(3)電弧熔融

這些特(te)(te)性是(shi)同原子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量(liang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)力學本性如離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半(ban)徑(jing)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)位數值，離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)外層結(jie)構等相關聯(lian)。而氧化鎂的(de)(de)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質量(liang)和電(dian)荷、陽離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結(jie)合特(te)(te)性和強(qiang)度、離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作(zuo)用、結(jie)晶(jing)構造等決定(ding)它是(shi)一高(gao)熔點化合物。

氧化(hua)鎂的熔(rong)點和結構參(can)數：陽(yang)離(li)子半徑(jing)0.074mm;陰(yin)離(li)子半徑(jing)0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密度3.65g/cm3;熔(rong)點2800℃。

電(dian)(dian)熔凝氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制造的(de)(de)(de)(de)最(zui)重要過(guo)程是由(you)各種鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)原料，通(tong)過(guo)各種形(xing)式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)方法(fa)產生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)使鎂(mei)(mei)(mei)質(zhi)材料(MgO)熔化(hua)(hua)，變成氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔體。要使氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)熔融(rong)，必須消耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)(de)熱(re)能，以克服離子間的(de)(de)(de)(de)引力。通(tong)過(guo)強大(da)電(dian)(dian)弧(hu)(hu)產生(sheng)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)而熔化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)叫做電(dian)(dian)弧(hu)(hu)熔融(rong)法(fa)。這個融(rong)化(hua)(hua)過(guo)程一(yi)般包括(kuo)熱(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫水、脫碳(tan)、熔化(hua)(hua)、析晶(jing)、晶(jing)體長大(da)等一(yi)系列物(wu)理(li)化(hua)(hua)學變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程。

①脫水(shui)(shui)過程。用水(shui)(shui)鎂(mei)石作原料有一(yi)脫水(shui)(shui)過程。水(shui)(shui)鎂(mei)石的主要成分是(shi)氫氧化鎂(mei)Mg(OH)2。其脫水(shui)(shui)過程是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫(tuo)碳(tan)過程。用菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)作為原料時有一個脫(tuo)碳(tan)過程，脫(tuo)碳(tan)過程包括兩個方(fang)面。一方(fang)面是菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的(de)熱分解，菱(ling)鎂(mei)礦(kuang)石的(de)主要成分是碳(tan)酸鎂(mei)(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一方(fang)面(mian)，由于在(zai)(zai)(zai)電熔(rong)過(guo)程中(zhong)(zhong)往(wang)往(wang)在(zai)(zai)(zai)原(yuan)料氧化鎂中(zhong)(zhong)加(jia)入石(shi)墨(mo)粉(fen)末添(tian)加(jia)物(助劑)，在(zai)(zai)(zai)電熔(rong)爐(lu)起動(dong)過(guo)程中(zhong)(zhong)需在(zai)(zai)(zai)三電極(石(shi)墨(mo)電極)的下端用石(shi)墨(mo)粉(fen)末鋪成三角形或(huo)(huo)星形導線路，在(zai)(zai)(zai)通電過(guo)程中(zhong)(zhong)受(shou)熱燒損或(huo)(huo)完全燃燒除去石(shi)墨(mo)。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)。熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)即氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)中鎂(mei)(mei)離子(zi)和氧(yang)離子(zi)在強電弧(hu)產(chan)生的(de)(de)熱(re)(re)能作(zuo)用下，克服(fu)單晶體(ti)中的(de)(de)晶格能的(de)(de)束縛，變成能自由運動(dong)的(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。也就是說，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)加熱(re)(re)到(dao)一定溫度(熔(rong)點)就會由固體(ti)變成液體(ti)，叫熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在這一過(guo)程(cheng)(cheng)中需消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)大量的(de)(de)電能。據電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)生產(chan)者對用水鎂(mei)(mei)石作(zuo)原料生產(chan)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)(re)平衡的(de)(de)衡算(suan)，熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)比例如下：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)晶體(ti)生成熱(re)(re)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)34.9%，渣皮(pi)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)15.3%，散(san)砂生成熱(re)(re)耗(hao)(hao)(hao)(hao)值(zhi)(zhi)3.0%，冷(leng)卻水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)8.4%，冷(leng)卻爐殼的(de)(de)水耗(hao)(hao)(hao)(hao)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)7.9%，爐子(zi)表面(mian)散(san)熱(re)(re)值(zhi)(zhi)6.4%，煙(yan)氣(qi)帶走熱(re)(re)值(zhi)(zhi)28.8%。電能損失值(zhi)(zhi)3.2%，從這些(xie)統(tong)計(ji)數據可以看出，在電熔(rong)