Extraire du magnésium pur du noyau de la Terre
Le magnésium est le huitième élément le plus commun dans l'univers et le septième plus commun dans la croûte terrestre. Il a un large éventail d'utilisations dans l'industrie et est également un élément important dans les médicaments. Il est souvent utilisé comme un alliage avec de l'aluminium; l'addition de magnésium allège le poids de l'aluminium sans nuire à ses caractéristiques mécaniques, de fabrication et de soudage. Le magnésium est également utilisé dans la pyrotechnie et peut aider à apaiser les maux d'estomac.
Malgré le fait qu'il soit facile à trouver, le magnésium n'est jamais trouvé libre dans la nature. En conséquence, de nombreuses méthodes différentes ont été développées pour séparer le magnésium des autres substances.
Techniques de production de magnésium
Selon l'emplacement et le type de ressource utilisée, une grande variété de méthodes de production peut être utilisée pour affiner le magnésium métallique. Cela est dû à deux facteurs. Premièrement, le magnésium est très abondant, ce qui rend la production possible dans de nombreux endroits. Deuxièmement, ses applications d'utilisation finale sont sensibles aux prix, ce qui encourage les acheteurs à rechercher constamment la source de coûts la plus basse possible.
Extraction de minerai de dolomite et de magnésite
Des procédés électrochimiques sont utilisés pour extraire le métal de la dolomie et du minerai de magnésite. Lorsque la dolomite est broyée, rôtie et mélangée avec de l'eau de mer dans de grands réservoirs, l'hydroxyde de magnésium se dépose au fond. Chauffer, mélanger dans du coke et réagir avec du chlore, puis produire du chlorure de magnésium fondu.
Cela peut être électrolysé, libérant du magnésium, qui flotte à la surface.
Extraction du sel marin
Le magnésium est également extrait des saumures salées, qui contiennent environ 10% de chlorure de magnésium. Le chlorure de magnésium à ces sources contient encore des quantités importantes d'eau et doit être séché afin de rendre le chlorure de magnésium anhydre, avant qu'il puisse être électrolysé pour produire du métal.
L'eau salée peut également avoir une teneur élevée en magnésium. Le premier magnésium métallique extrait de l'eau de mer a été produit par Dow Chemicals à son usine de Freeport, Texas en 1948. L'installation de Freeport a fonctionné jusqu'en 1998, mais, actuellement, le seul producteur de magnésium d'eau salée restant est le Dead Sea Magnesium Ltd. ) Une joint-venture entre Israel Chemicals Ltd. et Volkswagen AG.
Extraction à travers le processus de Pidgeon
Au cours des 20 dernières années, l'une des méthodes les moins efficaces de production de magnésium est devenue, curieusement, la plus répandue. Le procédé Pidgeon, mis au point par le Dr Lloyd Pidgeon, est à la fois une forme de réduction thermique à forte intensité de main-d'œuvre et d'énergie.
Dans ce procédé, les autoclaves en alliage nickel - chrome - acier à extrémité fermée sont remplis d'un mélange de minerai de dolomite calciné et de ferrosilicium, qui sont chauffés jusqu'à la formation de couronnes de magnésium. Chaque cycle dure environ 11 heures, nécessite le remplissage et la vidange manuels des tubes à vide, et utilise environ 11 tonnes de matières premières pour chaque tonne de magnésium produite.
La raison de l'utilisation intensive du procédé Pidgeon est due au déplacement de la production vers les provinces riches en charbon du centre-nord de la Chine où les coûts de main-d'œuvre et d'énergie sont nettement inférieurs à ceux des autres régions productrices de magnésium.
Selon Magnesium.com, en 1992, la Chine n'a produit que 7 388 tonnes de magnésium. En 2010, l'United States Geological Survey (USGS) estimait ce nombre à 654 000 tonnes, soit plus de 85% de la production mondiale.
De nombreux pays, à l'exception de la Chine, produisent encore du magnésium, notamment la Russie, Israël, le Kazakhstan et le Canada. Cependant, selon les chiffres de l'USGS, la production annuelle dans chacun de ces pays est inférieure à 40 000 tonnes.