ابتدا به ساکن می توان گفت که منیزیم نام خود را از منیزیت، یک ماده معدنی کربنات منیزیم گرفته است، گفته می شود. لازم به ذکر است که این ماده معدنی به نوبه خود نام خود را از ذخایر منیزیتی سر منشا گرفته است که در مگنزیا، ناحیه ای در منطقه یونان باستان تسالی، به راحتی یافت شده است. جالب است بدانید گفته می شود که هامفری دیوی شیمیدان بریتانیایی در سال ۱۸۰۸ با الکترولیز سولفات منیزیم مرطوب با استفاده از جیوه به عنوان کاتد، ملغمه ای از منیزیم تولید کرد. اما با این حال، اولین منیزیم فلزی در سال ۱۸۲۸ توسط دانشمند فرانسوی تولید گردید. مشغله ی کار او شامل کاهش کلرید منیزیم مذاب توسط پتاسیم فلزی بود. البته در نظر داشته باشید که در سال ۱۸۳۳ دانشمند انگلیسی مایکل فارادی اولین کسی بود تا با الکترولیز کلرید منیزیم مذاب منیزیم تولید کرد. پس از گذشت چند سال آزمایش های او توسط شیمیدان آلمانی به نام رابرت بونسن تکرار شد. به طور کلی می توان این ماده ی شیمیایی پر کاربرد را این گونه تعریف کرد که منیزیم هشتمین عنصر رایج در کیهان و پوسته زمین است. البته با تحقیقات و آزمایشات متعددی که انجا گرفته کلرید منیزیم کاربرد های وسیعی در صنعت پیدا کرده است و همچنین عنصر مهمی در دارو سازی شناخته می شود. اغلب به عنوان آلیاژ با آلومینیوم استفاده می شود. لازم به ذکر است که بدانید افزودن منیزیم وزن آلومینیوم را بدون تاثیر منفی بر ویژگی های مکانیکی، ساخت و جوشکاری آن سبک می کند. علاه بر این در مواد آتش زی استفاده می شود و می‌تواند به تسکین ناراحتی معده کمک کند. شایان ذکر است که اولین تولید کلرید منیزیم صنعتی موفق در آلمان در سال ۱۸۸۶ توسط فابریک هملینگن آلومینیوم و منیزیم بر اساس فرآیند الکترولیز کارنالیت مذاب آغاز شد.
هملینگن بعدا بخشی از مجتمع صنعتی IG Farbenindustrie شد که در طول دهه های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰، فرآیندی را برای تولید مقادیر زیادی کلرید منیزیم مذاب و اساسا بدون آب که اکنون به عنوان فرآیند ایگ فربن معرفی و شناخته می شود، و همچنین فناوری توسعه داد که این امر سبب گسترش تولید کلرید منیزیم صنعتی گردید. شایان ذکر است که برای الکترولیز این محصول به فلز منیزیم و کلر کمک های دیگر ایگ فربن و توسعه آلیاژ های ریخته گری و چکش خوار متعدد، شار های پالایشی و محافظ، محصولات منیزیم فرفورژه و تعداد زیادی از کاربرد های هواپیما و خودرو بود. البته دراین راستا باید این مظلب را اضافه کرد که در طول جنگ جهانی دوم، شرکت شیمیایی Dow ایالات متحده و منیزیم الکترون محدود از بریتانیا احیای الکترولیتی منیزیم را از آب دریا پمپاژ شده از خلیج گالوستون، تگزاس، و دریای شمال در هارتلپول، انگلستان آغاز کردند. البته در همان زمان در انتاریو، کانادا، فرآیند L.M.P برای احیای حرارتی اکسید منیزیم با سیلیکون در مخازن آتش ذ‌زای خارجی معرفی شد. پس از جنگ، کاربردهای نظامی اهمیت خود را از دست دادند. شاید برای شما نیز جالب باشد تا بدانید که این شرکت شیمیایی بازار های غیر نظامی را با توسعه محصولات فرفورژه، فناوری حکاکی عکس و سیستم های تصفیه سطح گسترش داد. استخراج بر اساس الکترولیز و احیای حرارتی باقی ماند. برای این فرآیند ها اصلاحاتی مانند گرمایش داخلی مخازن در فرآیند Magnetherm، معرفی شده در فرانسه در سال ۱۹۶۱ همچنین استخراج از دانه های کلرید منیزیم آبگیری شده، معرفی شده توسط شرکت نروژی در سال ۱۹۷۴ و بهبود فناوری سلول های الکترولیتی از حدود ۱۹۷۰صورت گرفته است. کلرید منیزیم در کاربرد های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد که عبارتند از:
• فرمولاسیون مواد ساینده
• به عنوان یک کاتالیزور در فرآیند های تکمیل نساجی
• مخلوط کود مخصوص
• مخلوط خوراک دام
• ساخت سیمان سورل برای کفپوش های صنعتی (بدون جرقه)
• تصفیه فاضلاب و پسماند های صنعتی
در ادامه اطلاعاتی در مورد کلرید منیزیم را برای شما عنوان خواهیم کرد که شما را در جهت نحوه ی تولید این نمونه ترکیب شیمیایی و کارایی و کاربرد آن در صنعت بیشتر آشنا خواهیم کرد. لازم است بدانید تمامی این اطلاعات توسط کارشناسان خبره ی نرمال لابو گرد آوری و تهیه شده است تا نهایت مطالب را برای شما در مورد کلرید منیزیم بیان شود.
شاید در ابتدا این سوال برای شما پیش بیاید که کلرید منیزیم صنعتی چیست؟ چه کاربرد هایی در صنعت دارد؟ بنابراین برای یافتن این پرسش ها و سایر پرسش هایی که در ذهن شما وجود دارد به ادامه ی مطالب توجه نمایید. لازم به ذکر است که در میان کانی های معدنی، رایج ترین کربنات های دولومیت که ترکیبی از کربنات های منیزیم و کلسیم، و منیزیت هستند. البته ماده معدنی هیدروکسید بروسیت و ماده معدنی هالید کارنالیت که ترکیبی از کلرید های منیزیم و پتاسیم و آب، می باشد، کمتر رایج است. همانطور که می دانید کلرید منیزیم از آب نمک های طبیعی مانند دریاچه نمک بزرگ (به طور معمول حاوی ۱.۱ درصد وزنی منیزیم) و دریای مرده (۳.۴ درصد) قابل بازیافت است، اما تا حد زیادی بزرگترین منبع اقیانوس های جهان است. با این حال، اگرچه آب دریا تنها تقریبا ۰.۱۳ درصد منیزیم دارد، اما منبعی تقریبا پایان ناپذیر است. شایان ذکر است که استفاده از منیزیم و آلیاژ های آن مزایای زیادی دارد. با کمترین چگالی در بین تمام آلیاژ های ریخته‌گری تجاری، منیزیم ۳۳ درصد سبک تر از آلومینیوم و ۷۵ درصد سبک تر از فولاد است. با این وجود علیرغم چگالی کمتر، آلیاژ های منیزیم دارای نسبت مقاومت به وزن نسبت به آلومینیوم هستند. این نکته را در نظر داشته باشید که منیزیم و آلیاژ های آن همچنین دارای ظرفیت میرایی ارتعاش بالایی هستند که آن ها را به گزینه ای ایده آل برای بسیاری از کاربرد های با سرعت بالا تبدیل می کند. همچنین کاهش تداخل الکترومغناطیسی کیفیت مطلوب دیگری است که منیزیم می تواند به عنوان ماده ارائه دهد. در دنیایی که به طور فزآینده ای نسبت به محیط زیست آگاه است، بازیافت کامل و در دسترس بودن زیاد فلز نیز آن را به انتخابی مناسب تبدیل می کند. علیرغم این واقعیت که یافتن آن آسان است، منیزیم هرگز به صورت رایگان در طبیعت یافت نمی شود. در نتیجه، روش های مختلفی برای جدا سازی منیزیم از سایر مواد ایجاد شده است.
فرآیند تهیه کلرید منیزیم بدون آب
لازم به ذکر است که این اختراع به فرآیندی برای تهیه کلرید منیزیم بی آب از کربنات منیزیم و ترجیحا سنگ معدن کربنات منیزیم مانند منیزیت مربوط می شود. محققان و کارشناسان اثبات کرده اند که این فرآیند شامل واکنش قطعات کربنات منیزیم جامد است و ترجیحا سنگ معدن غربال شده را در یک راکتور بستر بسته بندی شده شامل قطعات کربنات منیزیم با کلر گازی در حضور مونوکسید کربن در دمای بالا تر از نقطه ذوب کلرید منیزیم و زیر ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد تشکیل می دهد. البته در نظر داشته باشید که گاز خارج شده عمدتا دی اکسید کربن از بالای بستر بسته بندی شده خارج می شود و کلرید منیزیم بی آب مذاب از زیر بستر بسته بندی شده خارج می شود. شایان ذکر است که این اختراع فرآیندی با نیاز انرژی کم را ارائه می دهد که می تواند به صورت صنعتی به طور مداوم با استفاده از دستگاه های ساده اعمال شود. همچنین باید گفت که برای ساخت مواد نسوز در متالورژی و ساخت انواع تخته منیزیم مانند اکسید منیزیم، هیدروکسید منیزیم، کربنات منیزیم، کیندلینگ کراکر و مواد اولیه ضد یخ استفاده می شود. یکی دیگر از موارد کلرید منیزیم صنعتی در ساخت و ساز و مواد غذایی و پزشکی و کشاورزی و غیره می باشد که بهترین کارایی را به همراه دارد و در صنعت دارد سازی و غذاسازی از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد. کلرید منیزیم در معدن زغال سنگ به عنوان ضد حریق در معدن خنک استفاده می شود. در تصفیه آب خود کلرید منیزیم می تواند به سرعت نا خالصی های موجود در آب را از بین ببرد و دو آلودگی ایجاد نمی کند. این به ویژه برای درمان آب های آلوده بزرگ تر و ایمن تر مناسب است.
تکنیک های تولید کلرید منیزیم
لازم به ذکر است که بدانید بسته به محل و نوع منبع مورد استفاده، طیف گسترده ای از روش های تولید را می توان برای پالایش کلرید منیزیم استفاده کرد. با این حال این به دو عامل مربوط می شود که اولاً، منیزیم بسیار فراوان است و تولید را در بسیاری از مکان ها ممکن می سازد. دوم، برنامه های کاربردی نهایی آن به قیمت حساس هستند، که خریداران را تشویق می کند که دائما به دنبال کمترین منبع هزینه ممکن باشند.
۱- استخراج از سنگ معدن دولومیت و منیزیت
شایان ذکر است که فرآیند های الکتروشیمیایی برای استخراج فلز از دولومیت و سنگ معدن منیزیت استفاده می شود. در واقع هنگامی که دولومیت خرد، برشته و با آب دریا در مخازن بزرگ مخلوط می شود، هیدروکسید منیزیم در ته ته نشین می شود. البته حرارت دادن، اختلاط در کک، و واکنش با کلر، سپس کلرید منیزیم مذاب تولید می کند. این می تواند الکترولیز شود و منیزیم آزاد شود که روی سطح شناور می شود.
۲- استخراج از طریق فرآیند پیجون
لازم به ذکر است که بدانید در طول ۲۰ سال گذشته، یکی از کم کار آمد ترین روش های تولید کلرید منیزیم، به طرز عجیبی رایج ترین روش تولید شناخته می شده است. فرآیند پیچون که توسط دکتر لوید پیجون توسعه داده شده است، هم یک شکل انرژی و هم کار فشرده کاهش حرارتی است. در این فرآیند، مخازن آلیاژی نیکل کروم فولاد با انتهای بسته با مخلوطی از سنگ معدن دولومیت کلسینه شده و فروسیلیس پر می شوند که تا تشکیل تاج های منیزیم حرارت داده می شوند. هر چرخه حدود یازده ساعت طول می کشد، نیاز به پر کردن و تخلیه دستی لوله های خلاء دارد و برای هر تن منیزیم تولید شده حدود ۱۱ تن مواد خام مصرف می شود. البته در نظر داشته باشید که دلیل استفاده گسترده از فرآیند پیجون به دلیل تغییر تولید به استان های غنی از زغال سنگ در شمال مرکزی چین است که در آن هزینه های نیروی کار و انرژی به طور قابل توجهی کمتر از سایر مناطق تولید کننده منیزیم است.
۳- استخراج از نمک دریا
در این مرحله بدین گونه می باشد که منیزیم نیز از نمک استخراج می شود که حاوی حدود ۱۰ درصد کلرید منیزیم است. به این معنی که کلرید منیزیم در این منابع هنوز حاوی مقادیر قابل توجهی آب است و باید قبل از الکترولیز شدن برای تولید فلز، به منظور بی آب شدن کلرید منیزیم خشک شود. آب شور همچنین می تواند محتوای منیزیم بالایی داشته باشد. اولین فلز منیزیم استخراج شده از آب دریا توسط Dow Chemicals در کارخانه فری پورت، تگزاس در سال ۱۹۴۸ تولید شد. تاسیسات فری پورت تا سال ۱۹۹۸ کار می کرد، اما در حال حاضر، تنها تولید کننده منیزیم در آب شور، Dead Sea Magnesium Ltd(اسرائیل) است. در ادامه می توان گفت که DSS بزرگترین تولید کلرید منیزیم در جهان را اداره می کند که در مجتمع دریای مرده واقع شده است. به عبارتی هر لیتر آب دریای مرده حدود ۱۷۰ گرم کلرید منیزیم دارد. البته با استفاده از فراوانی انرژی خورشیدی موجود در موقعیت زمین شناسی منحصر به فرد شرکت DSS، آب ها با تبخیر خورشیدی متمرکز می شوند تا محلول هایی حاوی حدود ۴۲۰ گرم در لیتر یا غلظت ۳۳ درصد تولید شود. سپس این مایع غلیظ از طریق فرآیند گرمایش بیشتر به گلوله یا پولک تبدیل می شود. محصول نهایی حاوی حدود ۴۷ درصد کلرید منیزیم است که به صورت تکه های سفید پایدار یا گلوله های با کیفیت ثابت عرضه می شود. این محصول برای انواع صنایع در نظر گرفته شده است که عبارتند از: فرآیندهای تصفیه فاضلاب، تهویه منجمد زغال سنگ، در نساجی، روان کننده نخ و پرکننده، تولید پارچه های پنبه ای و پشمی، مایع وزنی، آب نمک خنک کننده و خنک کننده، استفاده در ایجاد راه حل برای ابزار حفاری، رسانه های اطفاء حریق و ضد حریق چوب و تولید سرامیک و سیمان می باشد. لازم به ذکر است که این محصول برای انسان یا حیوان تایید نشده است و مصرف و فقط برای استفاده در مواد شیمیایی یا کاربرد های صنعتی می باشد. مواد طبیعی حاصل از تبخیر آب دریا جزء فعال اولیه کلرید منیزیم است.
موارد استفاده از کلرید منیزیم صنعتی
• کارایی و کاربرد کلرید منیزیم به عنوان ماده اولیه معدنی مهم در صنایع شیمیایی، برای تولید ترکیبات منیزیم مانند اسید کربنیک منیزیم، هیدروکسید منیزیم و اکسید منیزیم و غیره
• در صنعت متالورژی برای تولید منیزیم فلزی، کلر مایع و منیزیم با خلوص بالا استفاده می شود.
• در صنعت مصالح ساختمانی، ماده اولیه مهم در تولید مصالح ساختمانی سبک است، مانند کاشی پارچه شیشه ای، تخته تزئینی، سرویس بهداشتی، سقف، آجر کف و سیمان اکسید منیزیم که برای ساختمان های بلند استفاده می شود.
• در محصولات کربنات منیزیم می توان از آن برای تولید منیزیم با کیفیت بالا، تخته نسوز با کیفیت بالا، جعبه بسته بندی منیزیم، تخته تزئینی منیزیم، تخته دیواری سبک، ظروف فرز، ظروف اجاق گاز و عامل ذوب جامد آتش بازی و غیره استفاده کرد.
• در زمینه های دیگر از آن در افزودنی های مواد غذایی، عامل سفت کننده پروتئین، ذوب، برودتی، ضد گرد و غبار و مواد نسوز و غیره استفاده می شود.
کلرید منیزیم صنعتی در درجه های مختلفی تولید و عرضه می گردد که این درجه بندی عبارتند از: درجه فنی کلرید منیزیم، درجه خوراک کلرید منیزیم و در آخر درجه مواد غذایی کلرید منیزیم می باشد.
همانطور که می دانید بزرگترین و عمده ترین کاربرد منیزیم ، استفاده از آن به عنوان یکی از اجزا آلیاژ آلومینیوم منیزیم، که سبب می شود تا خاصیت خمیری را افزایش داده، همچنین مقاومت در برابر خوردگی آب شور را تشدید کرده و خصلت های سرما زایی آن را افزایش می دهد. لازم به ذکر است که کلرید منیزیم در صنعت بدین معنی می باشد که آلیاژ های منیزیم به عنوان اجزا سازنده ساختاری اتومبیل ها و و ماشین آلات و آجر های منیزیم کربن مورد استفاده قرار گرفته می شود. البته ابید گفت که رشد بازار برای این کاربرد به رشد آلومینیوم و بازیافت از قراضه های آلومینیوم به ویژه قوطی نوشیدنی ها بستگی دارد. جالب است بدانید سبک ترین فلز ساختاری با دمای ذوب نسبتا پایین پیش ماده آلیاژ های منیزیم، نسبت به هر ماده معمول ساختمانی، بیشترین نسبت مقاومت را دارد که در پلاستیک سازی به کار می رود. از دیگر ویژگی های کلرید منیزیم در صنعت این می باشد که به سادگی جوش خوره و قابل ریخته گری است. در واقع از پیش ماده آلیاژ های منیزیم در تولید قطعات اتومبیل، هواپیما، چهارچوب اثاثیه، قطعات کامپیوتر، دوربین، بدنه دوچرخه، اره برقی، ماشین چمن زنی، کمان تیر اندازی و … استفاده می شود. علاوه بر این برای صرفه جویی در مصرف سوخت، قطعات فولادی اتومبیل با منیزیم جایگزین می شوند. در فرآیند کرول، منیزیم به عنوان یک کاهنده فلوئورید یا کلرید در تولید بریلیوم، تیتانیوم، زیرکونیوم، هافنیوم و اورانیوم عمل می کند. همچنین در نظر داشته باشید که به دلیل خواص الکتروشیمیایی کلرید منیزیم از آن برای جلوگیری از زنگ زدن و خوردگی فولاد در لوله های زیر زمینی، مخازن، آبگرمکن ها و سلول های منیزیم – دی اکسید منگنز به کار گرفته می شود و بهترین کارایی را به همراه خواهد داشت.
لازم به ذکر است که بدانید کلرید منیزیم به عنوان پیش ماده تولید فلز منیزیم به صورت الکترولیت یافت می شود و به فلزات همراه آن به خصوص نیکل، مس و آهن بستگی دارد. همچنین کلرید منیزیم در صنعت، منبع برای تهیه کلرید سدیم، منیزیم اکسید، الکترولیت، تولید منیزیم فلزی، کود، کنترل گرد و غبار و ماده گرم کننده به شمار می آید. کلراید منیزیم صنعتی می تواند از دولومیت در ترکیب با سودا روش solvay تولید شود. در یک فرآیند دولومیت پس از کلسینه شدن در یک کوره دوار مرطوب شده و برای تولید مجدد آمونیاک از محلول های کلرید آمونیوم حاصل از کارخانه سودا بکار می رود. در این واکنش تنها هیدروکسید کلسیم شرکت می کند. تولید بشوفیت یکی دیگر از فرآیند های تولید می باشد. این مرحله از تولید بدین گونه می باشد که در این فرآیند تلخابه نهایی حاصل از تولید پتاس در یک تبخیر کننده خلا یک مرحله ای تصفیه شده تا محلول منیزیم کلرید ۴۲ درصد تهیه گردد و دوباره در ظرف هایی با بخار تبخیر شود. البته بعد از خنثی سازی به وسیله آهک و جدا کردن سولفات کلسیم، کیزریت مصنوعی و سایر نا خالصی ها مواد مذاب حاصل به سرد کننده های استوانه ای دوار یا سرد کننده های زنجیره ای به فرم ورقه شارژ می گردد. این مرحله بدین منظور می باشد تا به صورت پرک های قابل فروش درآید.عموما دیده شده است که بعد از تبخیر کننده ابتدایی یک مرحله ای، محلول در برج استوانه ای شکل یا خشک کن پاشنده در یک بستر سیال به فرم متبلور در می آید. البته در نظر داشته باشید که کلرید منیزیم آبدار خیلی خالص با ۶ الی ۴ مولکول آب می تواند تا ۹۹.۹ درصد خلوص مطابق فرایند VEB تولید شود. کارنالیت در ۱۸۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد بی آب شده و سپس سرد می گردد. سپس نمک سرد شده آنگاه با استن تصفیه می شود تا کلرید منیزیم حل گردد. بعد از انتقال نمک حل شده ، نمک آبدار از محلول استن بوسیله افزایش مقدار دقیق آب رسوب می کند.
به طور کلی می توان گفت که کلرید منیزیم به طور رسمی فقط به ترکیب MgCl۲ اشاره دارد، اگرچه در استفاده رایج اصطلاح کلرید منیزیم برای هیدرات های کلرید منیزیم نیز به کار می رود. لازم به ذکر است که بدانید این عنصر در انواع محصولات تجاری مانند سیمان، کاغذ و منسوجات به کار گرفته می شود. به عبارتی می توان گفت که کلرید منیزیم صنعتی یک نمک معدنی به شمار می رود و از ویژگی های منحصر به فرد آن این است که در آب بسیار محلول می باشد. کلرید منیزیم به طور معمول به عنوان یک عامل یخ زدا مورد استفاده قرار می گیرد. بدین گونه که محلول کلرید منیزیم برای جلوگیری از چسبیدن برف و یخ بر روی آسفالت جاده پاشیده می شود. این ترکیب همچنین در بیوشیمی و همچنین در برخی از دستور العمل های پخت و پز استفاده می شود. غلظت کلرید منیزیم محلول معمولا با واحد درصد برای مثال ۱۰ درصد محلول، بیان می شود. شما عزیزان و کاربران محترم می توانید از طذیق فروشگاه اینترنتی نرمال لابو نسبته به خرید کلرید منیزم صنعتی اقدام نمایید تا برای شما در کوتاه ترین زمان ممکن ارسال گردد. همچنین فروشگاه اینترنتی نرمال لابو در راستای رفاه و آسایش شما خریداران و کاربان محترم این امکان را ایجاد کرده است تا بتوانید با کارشناسان خبره ی نرمال لابو ارتباط برقرار کنید و از خدمات رایگان و سایر خدماتی که برای شم ر نظر گرفته شده است بهره مند گردید.
