지식나눔

마그네슘, 알루미늄, 구리 정련시 실리콘 사용 여부

마그네슘이나 알루미늄 또는 구리 정련 시, 실리콘이 사용되는지요?

된다면 그 양이나 순도는 어느 정도가 되는지 알고 싶습니다.

 
  • 실리콘
  • 마그네슘
  • 구리
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답변 3
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    김강형님의 답변

    구리정련하는 회사에서 무산소동을 만들 때 P, Al, Be 등을 우선적으로 사용하겠지만 Si도 탈산용으로 첨가할 수 있습니다.
    잔류량이 20ppm 이내로 첨가할 수 있습니다.
    구리정련하는 회사에서 무산소동을 만들 때 P, Al, Be 등을 우선적으로 사용하겠지만 Si도 탈산용으로 첨가할 수 있습니다.
    잔류량이 20ppm 이내로 첨가할 수 있습니다.
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    김강형님의 답변

    첨부파일

    알루미늄의 산화반응이 실리콘의 산화반응과 큰 차이가 없어 알루미늄의 탈산제로는 적합하지 않을 것으로 예상됩니다.
    주조용 알루미늄 합금에서는 강화원소로 5~12% 정도까지 첨가되곤 합니다.
    첨가할 때는 Al-Si 모합금을 첨가하게 됩니다.
    알루미늄의 산화반응이 실리콘의 산화반응과 큰 차이가 없어 알루미늄의 탈산제로는 적합하지 않을 것으로 예상됩니다.
    주조용 알루미늄 합금에서는 강화원소로 5~12% 정도까지 첨가되곤 합니다.
    첨가할 때는 Al-Si 모합금을 첨가하게 됩니다.
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    신동협님의 답변

    마그네슘[편집]

    magnesium 실용 금속으로서 가장 가벼운 것은 마그네슘이다. 알루미늄·철에 이어 지각 속에 가장 많이 함유되어 있는 금속이다. 돌로마이트(MgCO3·CaCO3) 또는 마그네사이트(MgCO3)의 형태로서 산출되며, 바닷물 속에 염화마그네슘(MgCl2), 황산마그네슘(MgSO4)으로서 마그네슘이 0.13% 들어 있다. 현재 바닷물 속의 마그네슘을 제련하는 생산도 실용화되고 있다. 마그네슘의 제련은 알루미늄(Al)의 경우와 마찬가지로, 염화마그네슘을 전기 분해에 의해 환원시키는 방법과 산화마그네슘을 규소로서 환원·치환(置換)하는 방법이 있다. 〔그림〕-11은 마그네슘의 제조 공정을 설명한 것으로서 탄산마그네슘과 탄산칼슘으로 되어 있는 돌로마이트를, 로터리킬른이라고 하는 큰 파이를 눕힌 모양으로 된 노에 넣어서 소성(燒成)하여 산화물로 만든다. 여기에 규소 약 80%를 함유하는 페로실리콘(Fe-Si)을 혼합하여 단광(團鑛)으로 만들고, 진공에서 1,200℃로 가열하면 단광은 환원되고 마그네슘이 증발한다. 2MgO·CaO+Si → 2Mg↑+CaO+SiO2 해수를 원료로 하는 경우는 바닷물에 석회수(생석회를 더운물에 녹인 것)를 부어 해수 속의 마그네슘 화합물과 반응시킨다. 이 반응으로 생긴 수산화마그네슘은 바닥에 가라 앉으므로 이것을 채집하여서 로터리킬른으로 소성하여 산화마그네슘으로 만든다. 그 다음의 환원은 돌로마이트의 경우와 같다. 이러한 반응을 화학식으로 설명하면 먼저 석회수를 만들고, CaO+H2O → Ca(OH)2 이 석회수를 바닷물에 넣으면 MgCl2+Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓+CaCl2 MgSo4+Ca(OH) → Mg(OH)2↓+CaSO4 수산화마그네슘의 소성 Mg(OH)2 → MgO+H2O↑ 한편 바닷물 속의 마그네슘 함유물이 약 0.13%라는 것은 해수 약 800t을 처리하면 1t의 마그네슘을 얻을 수 있다는 계산이 된다. 바다는 지구의 표면적의 약 70%를 차지하므로 1년에 1억t씩 100만년 동안 마그네슘을 채집한다고 하여도, 바닷물 속의 마그네슘 함유량은 0.13%로부터 0.12%로 줄어드는 데 지나지 않는다. 현재 전세계의 마그네슘 생산량은 연간 20만t이므로, 마그네슘 자원은 실로 무한하다고 할 수 있다.

    마그네슘[편집]

    magnesium 실용 금속으로서 가장 가벼운 것은 마그네슘이다. 알루미늄·철에 이어 지각 속에 가장 많이 함유되어 있는 금속이다. 돌로마이트(MgCO3·CaCO3) 또는 마그네사이트(MgCO3)의 형태로서 산출되며, 바닷물 속에 염화마그네슘(MgCl2), 황산마그네슘(MgSO4)으로서 마그네슘이 0.13% 들어 있다. 현재 바닷물 속의 마그네슘을 제련하는 생산도 실용화되고 있다. 마그네슘의 제련은 알루미늄(Al)의 경우와 마찬가지로, 염화마그네슘을 전기 분해에 의해 환원시키는 방법과 산화마그네슘을 규소로서 환원·치환(置換)하는 방법이 있다. 〔그림〕-11은 마그네슘의 제조 공정을 설명한 것으로서 탄산마그네슘과 탄산칼슘으로 되어 있는 돌로마이트를, 로터리킬른이라고 하는 큰 파이를 눕힌 모양으로 된 노에 넣어서 소성(燒成)하여 산화물로 만든다. 여기에 규소 약 80%를 함유하는 페로실리콘(Fe-Si)을 혼합하여 단광(團鑛)으로 만들고, 진공에서 1,200℃로 가열하면 단광은 환원되고 마그네슘이 증발한다. 2MgO·CaO+Si → 2Mg↑+CaO+SiO2 해수를 원료로 하는 경우는 바닷물에 석회수(생석회를 더운물에 녹인 것)를 부어 해수 속의 마그네슘 화합물과 반응시킨다. 이 반응으로 생긴 수산화마그네슘은 바닥에 가라 앉으므로 이것을 채집하여서 로터리킬른으로 소성하여 산화마그네슘으로 만든다. 그 다음의 환원은 돌로마이트의 경우와 같다. 이러한 반응을 화학식으로 설명하면 먼저 석회수를 만들고, CaO+H2O → Ca(OH)2 이 석회수를 바닷물에 넣으면 MgCl2+Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓+CaCl2 MgSo4+Ca(OH) → Mg(OH)2↓+CaSO4 수산화마그네슘의 소성 Mg(OH)2 → MgO+H2O↑ 한편 바닷물 속의 마그네슘 함유물이 약 0.13%라는 것은 해수 약 800t을 처리하면 1t의 마그네슘을 얻을 수 있다는 계산이 된다. 바다는 지구의 표면적의 약 70%를 차지하므로 1년에 1억t씩 100만년 동안 마그네슘을 채집한다고 하여도, 바닷물 속의 마그네슘 함유량은 0.13%로부터 0.12%로 줄어드는 데 지나지 않는다. 현재 전세계의 마그네슘 생산량은 연간 20만t이므로, 마그네슘 자원은 실로 무한하다고 할 수 있다.

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