镁是所有金属元素中最轻的,由于其重量轻、强度高和耐腐蚀性,主要用于结构合金。
已知有60多种不同的矿物镁含量在20%或以上,使其成为地壳中含量第八多的元素。但是当考虑到水体时,镁成为地球表面最丰富的元素。这是因为盐水中的镁含量很高,平均约为1290 ppm。然而,尽管镁资源丰富,但全球镁产量仅为每年75.7万吨左右。
镁的特性与它的姊妹金属铝相似。它不仅是所有金属元素中密度最低、重量最轻的,而且非常坚固、耐腐蚀、易于加工。
1808年,汉弗莱·戴维爵士发现镁是一种独特的元素,但直到1831年安托万·布西(Antoine Bussy)在一次脱水氯化镁实验中制造镁时,镁才以金属形式被生产出来。
电解镁的商业化生产始于1886年的德国。直到1916年,镁(用于照明弹和曳光弹)的军事需求导致美国、英国、法国、加拿大和俄罗斯生产镁,该国一直是唯一的生产国。
世界镁产量在两次战争之间下降,尽管德国继续生产以支持纳粹的军事扩张。到1938年,德国的产量增加到20000吨,占全球产量的60%。
为了迎头赶上,美国支持了15个新的镁生产设施,到1943年,镁的生产能力超过26.5万吨。
第二次世界大战后,镁产量再次下降,因为生产商努力寻找经济的方法提取镁,以使其价格与铝的成本具有竞争力。
根据所使用资源的位置和类型,可以使用多种生产方法来精炼金属镁。这是因为镁资源丰富,使许多地区的生产成为可能,以及次要金属的最终用途对价格如此敏感,从而鼓励买家不断寻找尽可能低的成本来源。
传统上,镁是由白云石和菱镁矿以及含氯化镁的盐卤(自然形成的盐矿)生产的。
由于镁与铝相似,可以作为许多(如果不是大多数)铝应用的替代品。然而,镁仍然受到提取成本的限制,这使得镁的价格比铝贵20%。由于对中国生产的镁征收进口关税,美国镁的价格几乎是铝的两倍。
超过一半的镁用于铝合金中,铝合金因其强度、重量和抗火花性而受到重视,并广泛应用于汽车零件中。事实上,各种汽车制造商使用铸造镁铝(Mg-Al)合金生产方向盘、转向柱、支架、仪表板、踏板和进气歧管壳体等众多零件。镁铝压铸件进一步用于制造变速器和离合器壳体。
高强度和耐腐蚀性对航空航天合金以及直升机和赛车变速箱至关重要,其中许多变速箱依赖镁合金。
啤酒罐和苏打罐的要求与航空航天合金不同,但在形成这些罐的铝合金中使用了少量镁。尽管每个罐只使用少量镁,但该行业仍然是金属消费量最大的行业。
镁合金还用于其他行业,在这些行业中,轻量、坚固的合金应用至关重要,如链锯和机械零件,以及棒球棒和钓鱼卷轴等体育用品。
金属镁可以单独用作钢铁生产中的脱硫剂,钛、锆和铪热还原中的脱氧剂,以及球墨铸铁生产中的球化剂。
镁的其他用途是用作化学品储罐、管道和船舶的阴极保护阳极,以及生产火炬弹、燃烧弹和焰火。
资料来源:
有关镁的详细历史,请参阅Bob Brown的镁历史,可在magnage.com上获得。http://www.magnesium.com
美国地质调查局。矿产商品概述:镁(2011年)。
资料来源:http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
国际镁协会。www.intlmag.org
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