8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

1

Metalurgia 7

Metalurgia 7

Andrzej Modrzyński

METALURGIA 

MAGNEZU

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

2

MAGNEZ 

MAGNEZ 



 Temperatura topnienia

- 

651

o

C



 Temperatura wrzenia -  1107

o

C



 Gęstość

- 1.75 g/cm

3



 Pierwiastek metaliczny
 o bardzo małej gęstości



 Używany do produkcji
  stopów Mg i Al

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

3

Podstawowe rudy magnezu

Podstawowe rudy magnezu



 Magnezyt ( MgCO

3

) 

-28.8%Mg



 Dolomit ( MgCO

3

CaCO

3

 )

-

13.2%Mg



 Karnalit ( MgCl

2

 KCl 6H

2

O)-  

8.8%Mg



 Woda morska (MgCl

2 

,MgSO

4

)-

0.14%Mg

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

4

PROCESY OTRZYMYWANIA 

PROCESY OTRZYMYWANIA 

MAGNEZU

MAGNEZU



 

PROCES  PIROMETALURGICZNY

 ( REDUKCJA TLENKÓW 

MAGNEZU
   W WYSOKIEJ TEMPERATURZE )



 ELEKTROLIZA CHLORKU    

MAGNEZU 

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

5

TRUDNOŚCI PRODUKCYJNE

TRUDNOŚCI PRODUKCYJNE



 

CIEKŁY MAGNEZ JEST BARDZO   LEKKI 

  -  1.58 g/cm

3

  w T = 700

o

C



 JEST LŻEJSZY OD ELEKTROLITU
(GROMAZI SIĘ NA POWIERZCHNI 

ELEKTROLITU)



 GWAŁTOWNIE REAGUJE Z TLENEM
( PALI SIĘ GDY  T T 

TOPNIENIA )



 NALEŻY UTRZYMYWAĆ TEMPERATURĘ 

CIEKŁEGO MAGNEZU PONIŻEJ 700

o

C

 

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

6

PROCES REDUKCJI TERMICZNEJ

PROCES REDUKCJI TERMICZNEJ

RUDY WĘGLANOWE

ROZKŁAD RUD 

WĘGLANOWYCH NA 

TLENKI

PRAŻENIE

REDUKCJA TLENKÓW 

MAGNEZU

PRZY OBNIŻONYM CIŚNIENIU

( REDUKTOREM W PROCESIE 

JEST

MIELONY ŻELAZOKRZEM )

KONDENSACJA PAR 

MAGNEZU

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

7

REAKCJE CHEMICZNE

REAKCJE CHEMICZNE

1.ROZKŁAD WĘGLANÓW

CaCO

3

MgCO

3

  CaO MgO  +  CO

2

2. REAKCJE REDUKCJI

- Pidgeon Proces (  T=1200

o

C – p=3Pa )

2(CaOMgO)+ Si(Fe-Si) 

2{Mg} 

(g)

 + Ca

2

SiO

4(s)

  + Fe 

(s)

 

-Magnetherm Proces ( T= 1500

o

C  -  p= 10kPa )

2(CaOMgO)+ Si(Fe-Si) + n  Al

2

O

3

 

 2{Mg} 

(g) 

+ {(2CaO)  SiO

2

nAl

2

O

3

} 

(l)

 

+ Fe 

(l)

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

8

PIEC PRÓŻNIOWY – METODA PIDGEON

PIEC PRÓŻNIOWY – METODA PIDGEON

PARY

Mg

PRÓŻNIA

GRZANIE

WSAD

KONDENSO
R

TYGIEL

Mg

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

9

PROCES REDUKCJI CIĄGŁY

PROCES REDUKCJI CIĄGŁY

- METODA MAGNETHERM

- METODA MAGNETHERM

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

10

PRODUKCJA MAGNEZU- ELKTROLIZA 

PRODUKCJA MAGNEZU- ELKTROLIZA 

MgCl

MgCl

2

2

ETAP I – OTRZYMYWANIE BEZWODNEGO 

MgCl

2

 

        METODĄ CHLOROWANIA

MgCl

2

2H

2

O    Mg(OH)Cl  +  HCl   + 

  H

2

O

MgCl

2

H

2

O      Mg(OH)Cl   +  HCl

Mg(OH)Cl  MgO + HCl

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

11

ELEKTROLIZA MgCl

ELEKTROLIZA MgCl

2

2

- ELEKTROLIT

- ELEKTROLIT

SKŁ

AD

 ELE

KT

RO

LITU

SKŁAD ELEKTROLITU

•MgCl

2

- 15%

•CaCl

2

 

– w celu zwiększenia 

gęstości 

          elektrolitu i 

jego przewodności

•KCl i NaCl – dla zwiększenia 
gęstości 

    elektrolitu 

oraz obniżenia 

    

temperatury topnienia i 

    rozpuszczalności Mg

•CaF

2

 i NaF – małe ilości

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

12

BUDOWA ELEKTROLIZERA

BUDOWA ELEKTROLIZERA

A

K

K

8.04.21

ZAKŁAD ODLEWNICTWA ITMaT. PP

13

PRZEBIEG PROCESU ELEKTROLIZY

PRZEBIEG PROCESU ELEKTROLIZY

RÓWNANIE PROCESU ELEKTROLIZY

MgCl

2

 + CaCl

2

 + NaCl  +  KCl 

Mg 

++

(l)

 + Ca 

++

(l)

 + Na 

+

(l)

 + K

 +

(l)

 + 

6Cl 

-

  

 Mg 

(l)

 + Ca

++

(l)

  +  Na

+

(l)

  + K

+

(l)

  + 

3Cl

2(g)