Magnesium er det ottende mest almindelige element i universet og jordskorpen. Det har en bred vifte af anvendelser i industrien og er også et vigtigt element i medicin. Det bruges ofte som en legering med aluminium; tilsætningen af magnesium letter vægten af aluminium uden at påvirke dets mekaniske, fabrikations- og svejseegenskaber negativt. Magnesium bruges også i pyroteknik og kan hjælpe med at berolige mavebesvær.
På trods af at det er let at finde, findes magnesium aldrig frit i naturen. Som et resultat er der udviklet mange forskellige metoder til at adskille magnesium fra andre stoffer.
Magnesiumproduktionsteknikker
Afhængig af placeringen og typen af ressource, der bruges, kan en lang række produktionsmetoder bruges til at forfine magnesium metal. Dette skyldes to faktorer. For det første er magnesium meget rigeligt, hvilket muliggør produktion mange steder. For det andet er dets slutanvendelsesapplikationer prisfølsomme, hvilket tilskynder købere til konstant at søge den lavest mulige omkostningskilde.
Ekstraktion fra Dolomit og Magnesitmalm
Elektrokemiske processer bruges til at ekstrahere metallet fra dolomit og magnesitmalm. Når dolomit knuses, brændes og blandes med havvand i store tanke, lægger magnesiumhydroxid sig til bunden. Opvarmning, blanding af koks og reaktion med klor producerer derefter smeltet magnesiumchlorid. Dette kan elektrolyseres og frigøre magnesium, der flyder til overfladen.
Ekstraktion fra havsalt
Magnesium ekstraheres også fra saltopløsninger, som indeholder ca. 10 procent magnesiumchlorid. Magnesiumchloridet ved disse kilder indeholder stadig betydelige mængder vand og skal tørres for at gøre magnesiumchloridet vandfrit, før det kan elektrolyseres til fremstilling af metal.
Saltvand kan også have et højt magnesiumindhold. Det første magnesiummetal ekstraheret fra havvand blev produceret af Dow Chemicals på deres Freeport, Texas-fabrik i 1948. Freeport-anlægget fungerede indtil 1998, men for øjeblikket er den eneste resterende saltvandsmagnesiumproducent Dead Sea Magnesium Ltd.. (Israel) —en joint venture mellem Israel Chemicals Ltd. og Volkswagen AG.
Ekstraktion gennem Pidgeon-processen
I løbet af de sidste 20 år er en af de mindst effektive metoder til produktion af magnesium, mærkeligt nok, blevet den mest udbredte. Pidgeon-processen, udviklet af Dr. Lloyd Pidgeon, er både en energi- og arbejdskrævende form for termisk reduktion.
I denne proces fyldes lukkede nikkel-krom-stållegeringsretorter med en blanding af calcineret dolomitmalm og ferrosilicium, som opvarmes, indtil magnesiumkroner dannes. Hver cyklus tager ca. 11 timer, kræver manuel påfyldning og tømning af vakuumrørene og bruger ca. 11 tons råmaterialer til hvert produceret ton magnesium.
Årsagen til den omfattende anvendelse af Pidgeon-processen skyldes skift i produktion til de kulrige provinser i det nord-centrale Kina, hvor arbejds- og energiomkostningerne er væsentligt lavere end i andre magnesiumproducerende regioner. Ifølge Magnesium.com producerede Kina i 1992 kun 7.388 tons magnesium. I 2010 blev dette antal anslået til at være 800.000 tons eller mere end 85% af den globale produktion.
Mange lande udover Kina producerer stadig magnesium, herunder Rusland, Israel, Kasakhstan og Canada. Den årlige produktion i hvert af disse lande er dog under 40.000 tons.