تولید شمش منیزیم یکی از قسمتهای مهم صنایع فلزی غیرآهنی است که نقش کلیدی در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و تولید آلیاژهای سبک دارد. منیزیم به عنوان سبکترین فلز سازهای، با خواص مکانیکی مناسب جایگاه ویژهای در دنیا پیدا کرده است.
در این مقاله به روش تولید شمش منیزیم و تولید شمش منیزیم از دولومیت خواهیم پرداخت. اگر به دنبال کسب اطلاعات بیشتر و خرید شمش منیزیم هستید تا پایان این مقاله همراه ما باشید.
فهرست مطالب
روش تولید شمش منیزیم
در فرایند تولید شمش منیزیم از روشهای متفاوتی استفاده میکنند که عبارتند از:
- تولید شمش منیزیم به روش الکترولیز از آب دریا یا شورابهها
- تولید شمش منیزیم از دولومیت
روش الکترولیز از آب دریا یا شورابهها
در این روش، منیزیم به صورت هیدروکسید رسوب کرده که به واسطه واکنش با اسید کلریدریک، به کلرید منیزیم تبدیل میشود. سپس کلرید منیزیم را با تبخیر محلول بازیافت کرده و فلز منیزیم بوسیله الکترولیز نمک مذاب تولید میشود.
کلرید منیزیم دهیدراته شده به واسطه یکی از این دو روش زیر فراهم میشود:
- کلرید کردن اکسید منیزیم
- دهیدراته کردن آب نمک کلرید منیزیم
در کشورهایی که انرژی الکتریکی و بازار مصرف پایداری ارزانی دارند، روش الکترولیز برای تولید شمش منیزیم به صرفهتر است. زمانی که کلرید منیزیم مورد نیاز از منبعی مثل آب دریا تأمین شود، مقرون به صرفهتر هم میشود. به همین دلیل، این روش بیشتر در کشورهایی که دسترسی به دریا یا منابع شورابهای دارند مورد استفاده قرار میگیرد.
تولید شمش منیزیم از دولومیت (Pidgeon Process)
تولید شمش منیزیم از دولومیت، در کشورهای دارای منابع غنی دولومیت مانند ایران و چین بیشتر رایج است. در این روش، دولومیت کلسینه شده با فروسیلیس و فلورسپار ترکیب شده و در کوره تحت خلأ واکنش میدهد.
نتیجه این واکنش که نیازمند کورههای خاص و شرایط خلأ است و انرژی زیادی مصرف میکند، تولید بخار منیزیم است که با چگالش، به شمش منیزیم تبدیل میشود.
فرایند تولید شمش منیزیم با احیای سیلیکوترمی
پس مهمترین فرایند تولید شمش منیزیم به روش سیلیکوترمی استفاده از سنگ معدن دولومیت و فروسیلیس است. این فرایند باعث احیای اکسید منیزیم مذاب توسط فروسیلیس تحت فشار گاز در دمای حدود ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد میشود.
منیزیم فلزی که در این فرایند تشکیل شده، ابتدا تبخیر شده و سپس دور از منطقه گرم تقطیر میشود. منیزیم تقطیر شده خلوص ۹۹٫۸ درصدی دارد و باید مجدداً ذوب و ریخته گری میشود. بهصورت کلی، فرآیند تولید شمش منیزیم به روش حرارتی از دولومیت (Pidgeon Process) یا سیلیکوترمی دارای ۴ مرحله اصلی است که عبارتند از:
- واحد تکلیس (کلسیناسیون و پخت دولومیت)
- واحد آماده سازی مواد و آسیا
- واحد احیاء منیزیم
- واحد ذوب و ریخته گری
واحد تکلیس (کلسیناسیون و پخت دولومیت)
در این مرحله، ابتدا سنگهای دولومیت استخراج شده و پس از دپوسازی به واحد کنترل منتقل میشوند تا میزان خلوص منیزیم در آن بررسی شود. سپس برای افزایش خلوص منیزیم موجود در دولومیتهای استخراجی سنگها را وارد کوره کلسیناسیون میکنند که خروجی آن دولومیت کلسینه با مشخصات مورد نیاز فرآیند تولید میباشد.
واحد آماده سازی مواد، آسیا و بریکت سازی
در این مرحله، دولومیت کلسینه شده به نسبتهای مشخصی با فروسیلیس و فلورین برای تحویل به بخش احیا مخلوط میشود. پس از عملیات مخلوط سازی، این مواد وارد آسیا شده و در چندین مرحله پودر میشوند.
سپس مواد آسیا شده برای بهینهسازی شکلی و ابعادی، به شکل بریکت درآورده میشوند و برای انتقال به مرحله بعدی، درون محفظههایی مخصوص استوانهای شکل نگهداری میشوند.
واحد احیاء منیزیم
در این مرحله، داخل محفظه ریتورتها توسط دو پمپ خلأ در دو مرحله تخلیه میشود. پمپ اول فشار درون ریتورت را حدود ۱۱۰ پاسکال و پمپ دوم این فشار را به حدود ۱۰ تا ۵ پاسکال میرساند.
فرایند احیاء منیزیم حدود ۱۰ ساعت زمان میبرد که در طی آن منیزیم موجود در بریکتها توسط فروسیلیس احیاء شده و به سمت دیگر ریتورت که فشار کمتری دارد منتقل میشود. در طول این فرایند منیزیم درون محفظه چگالش، از گاز به جامد تبدیل میشود که به آن کرون یا تاج منیزیم میگویند.
واحد ذوب و ریخته گری
کرونهای تولید شده به دلیل اشکال و اندازه غیر استاندارد در کورهها دوباره ذوب میشوند. این کورهها توسط انرژی حرارتی حاصل از سوخت گاز طبیعی گرم میشوند و در آخر مذاب منیزیم به صورت شمش ریخته گری و بسته بندی میشود.
مقالات مرتبط: مقاله
تولید شمش منیزیم در ایران
تولید شمش منیزیم در ایران ظرفیت بالقوه بالایی دارد. بعضی از استانهای کشور دارای ذخایر فراوان دولومیت و زیرساختهای اولیه برای راهاندازی واحدهای صنعتی تولید این فلز هستند. چالشهای زیر باعث شده بسیاری از کارخانهها در مراحل ابتدایی بمانند یا با ظرفیت پایین فعالیت کنند.
- مصرف بالای انرژی
- هزینهبر بودن فناوری
- محدودیت در زیرساختهای تخصصی
کارخانه تولید شمش منیزیم
در حال حاضر، بیشتر کارخانههای فعال تولید شمش منیزیم در کشورهای چین، روسیه و قزاقستان قرار دارند. ایران هم گامهایی در جهت توسعه تولید شمش منیزیم برداشته است.
کارخانه تولید شمش منیزیم به تجهیزات زیر نیاز دارد که راهاندازی خط تولید شمش منیزیم نیازمند سرمایهگذاری قابل توجه و دانش فنی بهروز است.
- کورههای کلسیناسیون
- واحدهای احیای حرارتی
- سیستمهای خلأ و چگالش
- واحد ذوب و ریخته گری
بیشتر بخوانید: مقاله تولید چدن خاکستری و مقاله
اهمیت تولید شمش منیزیم
منیزیم با ویژگیهای خاصی مانند دانسیته پایین، نسبت وزن به استحکام بالاتر از آلومینیوم، قابلیت تشکیل ترکیبات بین فلزی و فعالیت شیمیایی بالا کاربردهای فراوانی دارد. استفاده وسیع از این عنصر در آلیاژهای مختلف در عین حال کاهش وزن قطعات باعث افزایش استحکام و مقاومت آنها میشود.
شمش منیزیم بهعنوان یک عنصر آلیاژی، احیا کننده و گوگردزدا در صنایع فولاد و آلومینیوم استفاده میشود. از مهمترین کاربردهای دیگر منیزیم میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تولید چدن داکتیل یا نشکن
- صنایع تولید قطعات دایکست خودرو
- صنایع هوافضا
- سوخت جنگافزارها
- فرآوری اورانیوم خالص
- احیاء تیتانیوم
- آندهای فداشوندهی سازههای فولادی
- تصفیه فاضلابها
- زدودن فلزات سنگین و سیلیکاتها در فرایند آمونیمزدایی
مقالات مرتبط: مقاله
بازار تولید شمش منیزیم
با توجه به اینکه خط تولید شمش منیزیم به فناوری پیشرفته و صرف انرژی بالا نیاز دارد. کشورهای پیشرو در این صنعت، مانند چین با بهرهگیری از مقیاس تولید بالا و حمایتهای دولتی، محصولی با قیمت رقابتی و کیفیت بالا به بازارهای بین المللی عرضه میکنند.
به همین دلیل، بسیاری از صنایع پایین دستی در ایران، ترجیح میدهند شمش منیزیم مورد نیاز خود را از تولیدکنندگان بزرگ در چین تأمین کنند؛ جایی که تولید در مقیاس صنعتی و با هزینه پایینتر انجام میشود.
برای استعلام قیمت و خرید فلزات پایه با کارشناسان فروش متافو تماس حاصل فرمایید:
تولید شمش منیزیم در چین
بیش از ۸۵ درصد شمش منیزیم جهان در کشور چین و بهصورت عمده به روش احیای سیلیکوترمی تولید میشود. کشور چین دارای میزان قابل توجهی از دولومیت است که به همین دلیل تولید این شمش با استفاده از روش حرارتی احیایی در کشور چین انجام میشود.
در حال حاضر، فرآیند Pidgeon مهمترین روش تولید شمش منیزیم در مقیاس تجاری و صنعتی است که تقریباً بهصورت انحصاری در اختیار کمپانیهای چینی قرار دارد. این روش هزینه کمتر و زمان کمتری برای تولید محصول نهایی نسبت به روش الکترولیت برای تولیدکنندگان دارد.
به همین دلیل قیمت شمش منیزیم وارداتی از چین نسبت به شمش منیزیم آلمانی و سایر محصولات واردتی ارزانتر است.
شمش منیزیم از کجا بخرم؟
شرکت متالورژی فولاد پیشرو (متافو) با بیش از ۱۵ سال تجربه و کارشناسان حرفهای، فلزات پایه تولید شده توسط شرکتهای معتبر را با قیمتهای بسیار مناسب در خدمت شما قرار میدهد. اگر به دنبال ارتقاء کیفیت محصولات فلزی خود و استفاده از فلزات پایه با ویژگیهای منحصر به فرد هستید، همین حالا با تیم متخصص ما در شرکت متالورژی فولاد پیشرو (متافو) تماس بگیرید.
ما میتوانیم به شما کمک کنیم تا از تکنولوژیهای پیشرفته در تولید فلزات پایه بهرهبرداری کرده و به نیازهای خاص صنعت خود پاسخ دهید. برای مشاوره و سفارش محصولات با بهترین کیفیت، از طریق وبسایت ما یا شماره تماس ۰۹۱۲۰۱۷۷۰۱۲ اقدام کنید.
جمع بندی
تولید شمش منیزیم از دولومیت یکی از فرآیندهای مهم و پرکاربرد در صنایع متالورژی است. با اینکه کشورمان ایران منابع خام لازم تولید این محصول را دارد ولی محدودیتهای فنی و اقتصادی از توسعه بازار آن جلوگیری کرده است.
متافو با بیش از ۱۵ سال تجربه، تأمین کننده مواد اولیه ریخته گری فولاد، چدن و آلومینیوم است. متافو با بهرهمندی از تیم مهندسان متالورژی و کارشناسان ماهر و با تجربه، به جز فلزات پایه خلوص و کیفیت محصولات مختلفی مانند شمش چدن، گرافیت، جوانه زا و فروآلیاژها را میسنجد و آنها را با قیمتهایی مناسب و رقابتی به مشتریان عزیز عرضه میکند.
