Magnijs ir vieglākais no visiem metāla elementiem un galvenokārt tiek izmantots strukturālajā sakausējumi pateicoties tā vieglajai, izturībai un izturībai pret korozija.
Ir zināmi vairāk nekā 60 dažādi minerāli, kuru magnija saturs ir 20% vai lielāks, padarot to par astoto bagātīgāko elementu zemes garozā. Bet, kad tiek ņemtas vērā ūdenstilpes, magnijs kļūst par visbagātāko elementu zemes virsmā. Tas ir saistīts ar ievērojamo magnija saturu sālsūdenī, kas vidēji ir apmēram 1290 daļas uz miljonu (ppm). Tomēr, neskatoties uz magnija pārpilnību, globālā magnija ražošana ir tikai aptuveni 757 000 tonnu gadā.
Īpašības
- Atomu simbols: Mg
- Atomu skaitlis: 12
- Elementu kategorija: Alkaline metal
- Blīvums: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
- Kušanas temperatūra: 650 ° C (1202 ° F)
- Vārīšanās punkts: 1090 ° C (1994 ° F)
- Moha cietība: 2.5
Raksturlielumi
Magnija īpašības ir līdzīgas tā māsas metālam alumīnijs. Tam ir ne tikai mazākais visu metāla elementu blīvums, padarot to vieglāko, bet arī ļoti spēcīgs, ļoti izturīgs pret koroziju un viegli apstrādājams.
Vēsture
Magniju kā unikālu elementu 1808. gadā atklāja sers Humfrijs Deivijs, bet tas nebija iegūts metāliskā veidā veidojas līdz 1831. gadam, kad Antuīns Bussijs dehidrēta magnija eksperimenta laikā ražoja magniju hlorīds.
Elektrolītiskā magnija komerciāla ražošana sākās Vācijā 1886. gadā. Valsts palika vienīgā ražotājs līdz 1916. gadam, kad militārais pieprasījums pēc magnija (signālraķetes un marķieru lodes) noveda pie ražošanas ASV, Lielbritānijā, Francijā, Kanādā un Krievijā.
Pasaules karija magnija ražošana samazinājās, kaut arī vācu ražošana turpināja atbalstīt nacistu militāro ekspansiju. Vācijas ražošanas apjoms līdz 1938. gadam pieauga līdz 20 000 tonnām, veidojot 60% no pasaules produkcijas.
Lai panāktu panākumus, ASV atbalstīja 15 jaunas magnija ražošanas iekārtas, un līdz 1943. gadam lepojās ar ražošanas jaudu vairāk nekā 265 000 tonnu magnija.
Pēc Otrā pasaules kara magnija ražošana atkal samazinājās, jo ražotāji centās atrast ekonomiskas metodes metāla ieguvei, lai tā cena būtu konkurētspējīga ar alumīnija izmaksām.
Ražošana
Atkarībā no izmantotā resursa atrašanās vietas un veida magnija metāla attīrīšanai var izmantot ļoti dažādas ražošanas metodes. Tas ir saistīts gan ar faktu, ka magnijs ir tik bagātīgs, padarot ražošanu iespējamu daudzās vietās, gan maznozīmīgu metāla galapatēriņa lietojumprogrammas ir tik jutīgas pret cenām, lai mudinātu pircējus pastāvīgi meklēt pēc iespējas zemākas izmaksas avots.
Tradicionāli magniju ražo no dolomīta un magnezīta rūdas, kā arī no magnija hlorīda saturošiem sāls šķīdumiem (dabiski sastopamām sāls atradnēm).
Lietojumprogrammas
Tā kā magnijs ir līdzīgs alumīnijam, to var izmantot kā alternatīvu daudzām, ja ne lielākajai daļai alumīnija. Tomēr magniju joprojām ierobežo tā ieguves izmaksas, kas metālu padara par aptuveni 20% dārgāku nekā alumīnijs. Sakarā ar Ķīnā ražotā magnija importa tarifiem ASV magnija cenas var būt gandrīz divas reizes lielākas nekā alumīnija.
Vairāk nekā puse no visa magnija tiek izmantota sakausējumos ar alumīniju, kurus vērtē pēc stiprības, viegluma un izturības pret dzirksteļošanu, un tos plaši izmanto automašīnu detaļās. Faktiski dažādi automašīnu ražotāji stūres ratu ražošanai izmanto lietus magnija-alumīnija (Mg-Al) sakausējumus, Stūres kolonnas, atbalsta kronšteini, instrumentu paneļi, pedāļi un ieplūdes kolektoru korpusi, starp daudziem citiem daļas. Mg-Al presformas tālāk izmanto transmisijas un sajūga apvalku izgatavošanai.
Liela izturība un izturība pret koroziju ir kritiski svarīga kosmosa sakausējumiem, kā arī helikopteru un sacīkšu automašīnu pārnesumkārbām, no kurām daudzas balstās uz magnija sakausējumiem.
Alus un sodas kārbām nav tādu pašu prasību kā kosmiskās aviācijas sakausējumiem, tomēr alumīnija sakausējumā, kas veido šīs kannas, tiek izmantots neliels daudzums magnija. Neskatoties uz to, ka vienā bundžā tiek izmantots tikai neliels daudzums magnija, šī nozare joprojām ir lielākais metāla patērētājs.
Magnija sakausējumus izmanto arī citās nozarēs, kur izmanto vieglus un izturīgus sakausējumus izšķiroši svarīgi, piemēram, motorzāģos un mašīnu detaļās, kā arī tādās sporta precēs kā beisbola nūjas un makšķerēšana ruļļi.
Metālu ar magniju var izmantot kā desulferatoru dzelzs un tērauda ražošana, kā dezoksidētājs termiskajā reducēšanā titāns, cirkonija un hafnija, kā arī kā mezgla palielinātāju mezglainā čuguna ražošanā.
Citādi magnijs tiek izmantots kā anods katodiskajai aizsardzībai ķīmisko vielu uzglabāšanas tvertnēs, cauruļvados un kuģos, kā arī uzliesmošanas bumbu, aizdedzināšanas bumbas un uguņošanas ierīces ražošanā.
Avoti:
Lai iegūtu sīkāku magnija vēsturi, lūdzu, skatiet Boba Brauna magnija vēsturi, kas pieejama vietnē Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Minerālpreču kopsavilkumi: magnijs (2011).
Avots: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Starptautiskā magnija asociācija. www.intlmag.org