海水約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力。僅以海水資源為例，海水資源的利用和海水化學資源的利用具有非常廣闊的前景。海水中含有大量的金屬元素和化合物，目前已知含有80多種元素，可供提取利用的有50多種。
 
       海水鹽分中鎂的占有量僅次于氯和鈉，位居第三。鎂具有重量輕、強度高、防腐蝕等特點。鎂合金是制造飛機、艦艇的重要輕型材料；鎂鋰合金的重量最輕，又最耐熱，因而在軍事工業(yè)和民用企業(yè)上具有極其重要的意義。同時它被廣泛應用于火箭、導彈、飛機制造業(yè)，以及汽車、精密機器等各個領域。
 
       各國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，不僅對鎂砂（氧化鎂）的數(shù)量要求日益增多，而且也對煉鋼所需的優(yōu)質(zhì)鎂砂要求其雜質(zhì)含量在2%-4%以下。這個要求用陸上天然菱鎂礦燒結后制的鎂砂是無法達到的。而且海水提取，早在20世紀60年代其純度就已達到96%-98%，目前純度又升至99.7%。如此超高純度的鎂砂，無疑最能滿足冶金工業(yè)的特殊需要。
 
       在第二次世界大戰(zhàn)期中，美國人為了適應鎂的生產(chǎn)需要，德武(Dow)化學公司曾經(jīng)發(fā)明了一種從海水中提取鎂的方法。海水提鎂，就是要把鎂離子跟其他陽離子分離開來。利用離子反應生成難溶物質(zhì)，可以使某些離子從溶液中析出。那么，能不能向海水中加入一種離子，使鎂離子變成沉淀析出，而其他的陽離子仍留在海水中呢？
 
        在氯化鎂溶液中加入氫氧化鈉溶液或石灰水，生成白色沉淀，這種沉淀是氫氧化鎂。氯化鎂都是電解質(zhì)，它們的溶液中有鎂離子，這跟在海水中存在的形式一樣。因此，向海水中加入堿溶液，鎂離子也能轉(zhuǎn)變成氫氧化鎂，從而跟其他陽離子分離。海水提鎂用的堿是廉價的石灰乳，它是利用海灘大量沉積的貝殼資源（主要成分是CaCO3）經(jīng)煅燒成生石灰再溶于水制成的。
 
        用海水提鎂時，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氫氧化鎂的懸濁液。待沉淀沉降后取出沉淀，經(jīng)洗滌后得到純度很高的氫氧化鎂，它沒有多大用途，必須使它變成有用的氧化鎂和金屬鎂。氫氧化鎂不穩(wěn)定，受熱后分解成氧化鎂和水。
 
       要使+2價的鎂離子得到電子而還原成單質(zhì)鎂，是比較困難的。如果用類似煉鐵的方法冶煉鎂，需要很高的溫度。例如在2000℃下用焦炭還原氧化鎂，才能制得單質(zhì)鎂。這樣得到的鎂常含有較多的雜質(zhì)。
 
       因此，工業(yè)上常用電解法使鎂離子在陰極得到電子，還原成單質(zhì)鎂。用電解的方法冶煉鎂，先要獲得含有鎂離子的熔融液。在鎂的化合物中，典型的離子化合物有氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂的熔點太高（2800℃），而氯化鎂的熔點要低得多（714℃）。所以人們選擇氯化鎂作為電解制取鎂的原料。用鹽酸溶解氫氧化鎂（或氧化鎂），再使溶液濃縮，就得到氯化鎂。在熔融的氯化鎂中有能自由移動的鎂離子。通入直流電后，氯離子向陽極移動，在陽極上失去電子，氧化成氯原子，兩個氯原子結合成1個氯分子；鎂離子向陰極移動，在陰極上得到電子，最后還原成高純度的單質(zhì)鎂。
 
        現(xiàn)今，世界上金屬鎂和鎂化合物很大一部分直接或間接取自海水。與發(fā)達國家相比，我國綜合提取利用技術差距較大，但是自90年代以來有很大發(fā)展，從傳統(tǒng)的苦鹵化工“老四樣”(氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉和溴)，已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的近百個品種。今后的發(fā)展方向是量大面廣的系列鎂肥(市場有百萬噸級的潛力)和高技術含量、高附加值的其他鎂產(chǎn)品。

責任編輯：溫蕊

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