מגנזיום הוא היסוד השמיני בשכיחותו ביקום ובקרום כדור הארץ. יש לו מגוון רחב של שימושים בתעשייה והוא גם מרכיב חשוב בתרופות. הוא משמש לעתים קרובות כסגסוגת עם אלומיניום; תוספת המגנזיום מבהירה את משקל האלומיניום מבלי להשפיע לרעה על מאפייניו המכניים, הייצור והריתוך. מגנזיום משמש גם בפירוטכניקה ויכול לסייע בהרגעת קלקול קיבה.
למרות העובדה שקל למצוא, מגנזיום לעולם לא נמצא חופשי בטבע. כתוצאה מכך פותחו שיטות רבות ושונות להפרדת מגנזיום מחומרים אחרים.
טכניקות ייצור מגנזיום
תלוי במיקום ובסוג המשאב בו משתמשים, ניתן להשתמש במגוון רחב של שיטות ייצור כדי לחדד אותו מגנזיום מַתֶכֶת. זה נובע משני גורמים. ראשית, מגנזיום נמצא בשפע מאוד, מה שמאפשר ייצור במקומות רבים. שנית, יישומי השימוש הסופי שלה הם רגישים למחיר, דבר המעודד את הקונים לחפש כל הזמן את מקור העלות הנמוך ביותר האפשרי.
מיצוי מעפרת דולומיט ומגנזיט
נעשה שימוש בתהליכים אלקטרוכימיים להפקת המתכת מעפרת דולומיט ומגנזיט. כאשר הדולומיט נמעך, קלוי ומעורבב עם מי ים במיכלים גדולים, מגנזיום הידרוקסיד מתייצב בקרקעית. חימום, ערבוב בקולה ותגובה עם כלור ואז מייצר מגנזיום כלוריד מותך. זה יכול להיות ממוכן, ומשחרר מגנזיום שצף על פני השטח.
מיצוי ממלח ים
מגנזיום מופק גם ממלח מלח, המכיל כ -10 אחוז מגנזיום כלורי. המגנזיום כלורי במקורות אלה עדיין מכיל כמויות משמעותיות של מים ויש לייבש אותו על מנת להפוך את המגנזיום כלורי ללא מים לפני שניתן יהיה לחשמל אותו לייצור מתכת.
מים מלוחים יכולים גם להיות בעלי תכולת מגנזיום גבוהה. מתכת המגנזיום הראשונה שהופקה ממי ים הופקה על ידי דאו כימיקלים במפעל פריפורט שבטקסס בשנת 1948. מתקן פריפורט פעל עד שנת 1998, אך נכון לעכשיו, יצרן המגנזיום היחיד שנותר במים הוא מגנזיום ים המלח בע"מ. (ישראל) - מיזם משותף בין ישראל כימיקלים בע"מ. ופולקסווגן AG.
מיצוי באמצעות תהליך Pidgeon
במהלך 20 השנים האחרונות, אחת השיטות הפחות יעילות לייצור מגנזיום הפכה, באופן מוזר, לשכיחה ביותר. תהליך פידג'ון, שפותח על ידי ד"ר לויד פידג'ון, הוא גם צורה אנרגטית וגם עתירת עבודה של צמצום תרמי.
בתהליך זה מילולי סגסוגות סגסוגת ניקל-כרום-פלדה מלאים בתערובת של עפרות דולומיט מסותתות וברוסיליקון, המחוממים עד להיווצרות כתרי מגנזיום. כל מחזור לוקח כ- 11 שעות, דורש מילוי וריקון ידניים של צינורות הוואקום, ומשתמש בכ- 11 טונות של חומרי גלם עבור כל טון מגנזיום המיוצר.
הסיבה לשימוש הנרחב בתהליך פידג'ון נובעת מהמעבר בייצור למחוזות העשירים בפחם בצפון מרכז סין בה עלויות העבודה והאנרגיה נמוכות משמעותית בהשוואה לייצור מגנזיום אחר אזורים. על פי Magnesium.com, בשנת 1992, סין ייצרה רק 7,388 טונות של מגנזיום. עד שנת 2010, מספר זה נאמד בכ- 800,000 טון או יותר מ- 85% מהייצור העולמי.
מדינות רבות מלבד סין עדיין מייצרות מגנזיום, כולל רוסיה, ישראל, קזחסטן ו קנדה. עם זאת, הייצור השנתי בכל אחת מהמדינות הללו הוא פחות מ- 40,000 טון.