استخراج منیزیم از آب دریا. استخراج منیزیم از آب دریا ( به انگلیسی: Extraction of magnesium from seawater ) بدست آوردن منیزیم از آب های شور دریا را گویند که بیشتر به صورت کلرید منیزیم ( Magnesium chloride ) می باشد که بعد وارد مراحل بعدی استخراج می شود.
استخراج منیزیم از آب دریا در سال های اخیر، به خصوص در کشورهایی که با کمبود منابع معدنی مواجه اند اهمیت فراوانی یافته است. در آب دریا ۳٫۵ درصد نمک وجود دارد که ۵۵ درصد آن کلر، ۳۰ درصد آن سدیم، حدود ۷٫۷ درصد آن سولفات و ۳٫۷ درصد آن منیزیم می باشد. به طور کلی در یک میلیون لیتر آب دریا ۱٫۳ تن منیزیم وجود دارد.
استخراج فلزات از آب دریا به طور کلی به دو دلیل مهم انجام می پذیرد، دلیل اول این که از یک سو منابع معدنی روی خشکی با خطر اتمام یا کاهش رو به رو اند، و دلیل دیگر این که برخی کشورها فاقد بعضی از منابع معدنی بوده یا با کمبود آن مواجه هستند. برای مثال کشور ژاپن، سرمایه گذاری فراوانی بر روی استخراج فلزاتی نظیر اورانیوم و لیتیوم از آب دریا انجام داده است. [ ۱]
از طرف دیگر در طی فرایند نمک زدایی آب دریا که در سال های اخیر رونق بسیاری پیدا کرده است، شورآبه ای به دست می آید که دوباره به دریا برگردانده می شود. این موضوع می تواند خطرات زیست محیطی و اکولوژیکی را برای گیاهان و جانداران آن منطقه دربرداشته باشد. [ ۲] در سال های اخیر توجهات به این سمت رفته است که بتوان از این شورآبه نیز برای تولید فلزات مختلف استفاده کرد. تا هم از میزان خطرات زیست محیطی شورآبه ها کاسته شود و هم هزینه های کلی واحد نمک زدایی کاهش یابد.
استخراج منیزیم از آب دریا به علت توجه بیش از پیش به این حوزه، امروزه به روش های مختلفی انجام می شود که عبارت اند از: روش های الکترولیتی، استفاده از رزین های تبادلگر یونی، استفاده از جاذب ها، استفاده از غشاهای اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون. [ ۳]
دو نوع فرایند الکترولیز جهت تولید منیزیم از آب دریا و شورآبه ها مورد استفاده قرار می گیرد که اختلاف عمده آن ها در درجه هیدراسیون منیزیم کلرید و طراحی سلول الکترولیز می باشد. شرکت آی جی فاربن اینداستری از نخستین شرکت هایی بود که در این زمینه گام برداشت و روش ابداعی این شرکت هم اکنون مبنای فرایند مورد استفاده به وسیله شرکت نروژی نرسک هیدرو که از تولیدکنندگان عمده این فلز در اروپا می باشد قرار دارد. در این فرایند که فرایند I نامگذاری شده است، منیزیم اکسید حاصله از مواد معدنی آب دریا را خشک کرده و همراه با یک ماده احیاء کننده مانند پودر زغال و محلول منیزیم کلرید به صورت بریکت درمی آورند. بریکت حاصله را کلسینه کرده و در دمای حدود ۱۱۰۰ درجه جهت تولید کلرید منیزیم مذاب، کلریده می کنند. آنگاه منیزیم کلرید به دست آمده مستقیماً به داخل سلول الکترولیز که در دمای ۷۴۰ درجه کار می کند تزریق می شود. سایر ترکیبات کلریدی مانند سدیم کلرید و کلسیم کلرید را جهت بهبود هدایت حرارتی و تغییر ویسکوزیته و چگالی الکترولیت اضافه می باشد. منیزیم به صورت قطراتی روی کاتد رسوب کرده و به طرف سطح الکترولیت رشد می کند، در حالی که کلر در آند متصاعد می گردد و جهت تولید کلرید منیزیم بازیافت می شود. دومین فرایند الکترولیز تولید منیزیم، به وسیله یک شرکت شیمیایی توسعه یافت و در بزرگترین واحد جهانی تولید منیزیم واقع در بندر تگزاس که منیزیم کلرید از آب دریا استخراج می کند، مورد استفاده قرار گرفت. منیزم به صورت هیدروکسید در اثر افزودن آهک رسوب کرده و سپس در اسید کلریدریک حل می گردد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفاستخراج منیزیم از آب دریا در سال های اخیر، به خصوص در کشورهایی که با کمبود منابع معدنی مواجه اند اهمیت فراوانی یافته است. در آب دریا ۳٫۵ درصد نمک وجود دارد که ۵۵ درصد آن کلر، ۳۰ درصد آن سدیم، حدود ۷٫۷ درصد آن سولفات و ۳٫۷ درصد آن منیزیم می باشد. به طور کلی در یک میلیون لیتر آب دریا ۱٫۳ تن منیزیم وجود دارد.
استخراج فلزات از آب دریا به طور کلی به دو دلیل مهم انجام می پذیرد، دلیل اول این که از یک سو منابع معدنی روی خشکی با خطر اتمام یا کاهش رو به رو اند، و دلیل دیگر این که برخی کشورها فاقد بعضی از منابع معدنی بوده یا با کمبود آن مواجه هستند. برای مثال کشور ژاپن، سرمایه گذاری فراوانی بر روی استخراج فلزاتی نظیر اورانیوم و لیتیوم از آب دریا انجام داده است. [ ۱]
از طرف دیگر در طی فرایند نمک زدایی آب دریا که در سال های اخیر رونق بسیاری پیدا کرده است، شورآبه ای به دست می آید که دوباره به دریا برگردانده می شود. این موضوع می تواند خطرات زیست محیطی و اکولوژیکی را برای گیاهان و جانداران آن منطقه دربرداشته باشد. [ ۲] در سال های اخیر توجهات به این سمت رفته است که بتوان از این شورآبه نیز برای تولید فلزات مختلف استفاده کرد. تا هم از میزان خطرات زیست محیطی شورآبه ها کاسته شود و هم هزینه های کلی واحد نمک زدایی کاهش یابد.
استخراج منیزیم از آب دریا به علت توجه بیش از پیش به این حوزه، امروزه به روش های مختلفی انجام می شود که عبارت اند از: روش های الکترولیتی، استفاده از رزین های تبادلگر یونی، استفاده از جاذب ها، استفاده از غشاهای اولترافیلتراسیون و نانوفیلتراسیون. [ ۳]
دو نوع فرایند الکترولیز جهت تولید منیزیم از آب دریا و شورآبه ها مورد استفاده قرار می گیرد که اختلاف عمده آن ها در درجه هیدراسیون منیزیم کلرید و طراحی سلول الکترولیز می باشد. شرکت آی جی فاربن اینداستری از نخستین شرکت هایی بود که در این زمینه گام برداشت و روش ابداعی این شرکت هم اکنون مبنای فرایند مورد استفاده به وسیله شرکت نروژی نرسک هیدرو که از تولیدکنندگان عمده این فلز در اروپا می باشد قرار دارد. در این فرایند که فرایند I نامگذاری شده است، منیزیم اکسید حاصله از مواد معدنی آب دریا را خشک کرده و همراه با یک ماده احیاء کننده مانند پودر زغال و محلول منیزیم کلرید به صورت بریکت درمی آورند. بریکت حاصله را کلسینه کرده و در دمای حدود ۱۱۰۰ درجه جهت تولید کلرید منیزیم مذاب، کلریده می کنند. آنگاه منیزیم کلرید به دست آمده مستقیماً به داخل سلول الکترولیز که در دمای ۷۴۰ درجه کار می کند تزریق می شود. سایر ترکیبات کلریدی مانند سدیم کلرید و کلسیم کلرید را جهت بهبود هدایت حرارتی و تغییر ویسکوزیته و چگالی الکترولیت اضافه می باشد. منیزیم به صورت قطراتی روی کاتد رسوب کرده و به طرف سطح الکترولیت رشد می کند، در حالی که کلر در آند متصاعد می گردد و جهت تولید کلرید منیزیم بازیافت می شود. دومین فرایند الکترولیز تولید منیزیم، به وسیله یک شرکت شیمیایی توسعه یافت و در بزرگترین واحد جهانی تولید منیزیم واقع در بندر تگزاس که منیزیم کلرید از آب دریا استخراج می کند، مورد استفاده قرار گرفت. منیزم به صورت هیدروکسید در اثر افزودن آهک رسوب کرده و سپس در اسید کلریدریک حل می گردد.
