新型能源金属镁，本文主要内容关键词为：能源论文,金属镁论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
镁，原子量24.305，是一种质量轻，机械性能、物理、化学性能均好的一种物质。人们都知道金属镁作为轻金属合金材料应用于航天航空事业，却不知道它也是一种新型的能源材料，在当今世界石油严重短缺之时，金属镁悄然跨入了新能源的行列。
金属镁是以氢化镁的化合状态出现的，是6 倍于石油能量的新能源。作为储能材料，每立方米镁可以储能190亿焦耳， 这种氢化镁在使用时，只要在常温下加热就可以释放出氢，然后生成水汽返回大自然，对环境没有任何污染。进入21世纪，金属镁作为轻金属的合成材料、能源和航天工业的基础材料必将成为未来世界的佼佼者。
金属镁的应用非常广泛，它是铝合金的重要成分，可以提高铝的机械强度，改善机械加工性能。由于镁基合金（包括铝、锰、锌、锂等）的单位重量轻，强度大，在汽车、航空航天等工业中用镁代替部分铝材，可以减轻机体的重量，节约运行中的能耗。镁和卤素的亲和能力强，是生产钛、锆、铪、铀、钚等贵重金属的还原剂。很长时期以来，镁就是生产球墨铸铁的球化剂，在钢铁治炼中，用镁代替碳化钙脱硫，可以使钢或铁中硫的含量下降的更低。在有机合成中，可应用镁的格里纳德（Grignard）反应来合成许多种复杂的有机化合物；镁还被用作化工槽罐，地下管道及船体、阴极保护的阳极材料，用于电池、镁海水储电池；由于镁的燃烧能值高，还被广泛用于爆破装置、照明弹、燃烧弹及节日所放的焰火等。20世纪80年代起，镁广泛用在铝工业、运输业以及包装材料（尤其是易拉罐）上。20世纪90年代美国轿车上的用镁量已达每辆25千克。
随着经济的不断发展，镁的需求量也在不断上升，因此世界上许多生产镁的公司对其所属的镁厂都在进行现代化的技术改造和扩建。
目前世界上金属镁的总产量仅60万吨，只能满足世界需求量的一半左右，而我国金属镁的产量也只有3万吨， 远远不能满足日趋上升的需求量。据《日本工业新闻金属镁》报道，金属镁在汽车轻量化方面的需求量是非常可观的。如果每辆小轿车平均使用30千克～40千克金属镁，按现在世界小轿车5000万辆计算，需要用金属镁约在150万～200万吨，仅轿车一项的用量缺口就达140万吨。 这也就是轿车轻量化进展缓慢的主要原因。近年来我国虽也有若干小型镁厂投产，却远远不能满足国内外对金属镁的需求。因此大力发展金属镁的生产具有良好的前景和很高的经济效益。
镁是自然界中分布最广的元素之一，占到地壳重量的2.4％， 这些矿物质多数为复岩矿物。生产镁的矿物一般使用菱镁矿、白云石、光卤石和海水、盐湖水和钾碱工业生产中的氯化镁为原料。而用硅热法炼镁，主要是采用白云石为原料。
我国镁工业已有近40年的生产历史了，近年来，我国不少研究院、科研所在硅热法炼镁工艺上做了大量的研究和设计工作。采用硅热法炼镁的工艺是比较成熟的，也是我国和世界大多数生产厂广泛采用的方法。硅热法也叫皮江法（以加拿大的“皮江”教授命名）。它的最大特点是，建设生产的灵活性最大，在电力、重油紧张的地区，能源选择范围比较广，可以应用天然气、煤气和煤。该法目前在设备装配上已达到比较高的水平。关键设备采用离心铸造的耐热合金罐。由于合金性能好，气孔率小，机械性能相当于锻造件，寿命可达8～10个月。 还原后获得的粗镁质量好于任何一种还原办法，已经比较接近商品二级镁的标准。还原后剩余的渣可制成硅酸钙肥料或作为水泥的原料用于建筑业。故此法的经济效益好，而且建厂周期短（6～8个月），工艺比较简单，操作技术容易掌握，耗能低，投资还本期限短。除建厂期外，一般一年即可收回全部投资。
山西省地处煤海，是我国能源重化工基地，化学工业生产的副产品氯化镁也相当多，而炼镁的主要矿产白云石在省内的忻州、五台、吕梁等地蕴藏量又非常丰富，且品位较高，其主要的还原剂硅铁在本省也能满足。近年来，省内高速公路已逐渐贯通，两年后引黄河入并的工程将完工，随着我国经济结构的调整和西部大开发的战略实施，山西的投资环境和生产环境必须彻底改变，山西在金属镁的生产上必将做出更大贡献。