Magnesium is het achtste meest voorkomende element in het universum en de aardkorst. Het heeft een breed scala aan toepassingen in de industrie en is ook een belangrijk element in medicijnen. Het wordt vaak gebruikt als legering met aluminium; de toevoeging van magnesium maakt het gewicht van aluminium lichter zonder de mechanische, fabricage- en laseigenschappen negatief te beïnvloeden. Magnesium wordt ook gebruikt bij pyrotechniek en kan maagklachten helpen verzachten.
Ondanks dat het gemakkelijk te vinden is, komt magnesium in de natuur nooit vrij. Hierdoor zijn er veel verschillende methoden ontwikkeld om magnesium van andere stoffen te scheiden.
Magnesiumproductietechnieken
Afhankelijk van de locatie en het type hulpbron dat wordt gebruikt, kan een breed scala aan productiemethoden worden gebruikt om te verfijnen magnesium metaal. Dit komt door twee factoren. Ten eerste is magnesium zeer overvloedig, waardoor productie op veel locaties mogelijk is. Ten tweede zijn de eindgebruikstoepassingen prijsgevoelig, wat kopers aanmoedigt om constant op zoek te gaan naar de laagst mogelijke kostenbron.
Extractie uit dolomiet en magnesieterts
Elektrochemische processen worden gebruikt om het metaal uit dolomiet en magnesieterts te extraheren. Wanneer dolomiet wordt geplet, geroosterd en gemengd met zeewater in grote tanks, bezinkt magnesiumhydroxide naar de bodem. Verwarmen, cokes mengen en reageren met chloor, produceert vervolgens gesmolten magnesiumchloride. Dit kan worden geëlektrolyseerd, waarbij magnesium vrijkomt, dat naar de oppervlakte drijft.
Extractie uit zeezout
Magnesium wordt ook gewonnen uit zoutpekels, die ongeveer 10 procent magnesiumchloride bevatten. Het magnesiumchloride bij deze bronnen bevat nog steeds aanzienlijke hoeveelheden water en moet worden gedroogd om het magnesiumchloride watervrij te maken, voordat het kan worden geëlektrolyseerd om metaal te produceren.
Zout water kan ook een hoog magnesiumgehalte hebben. Het eerste magnesiummetaal dat uit zeewater werd geëxtraheerd, werd in 1948 geproduceerd door Dow Chemicals in hun fabriek in Freeport, Texas. De Freeport-faciliteit werkte tot 1998, maar momenteel is de enige overgebleven zoutwatermagnesiumproducent de Dode Zee Magnesium Ltd. (Israël) —een joint venture tussen Israel Chemicals Ltd. en Volkswagen AG.
Extractie via het duivenproces
In de afgelopen 20 jaar is een van de minst efficiënte methoden voor magnesiumproductie, vreemd genoeg, de meest gangbare geworden. Het Pidgeon-proces, ontwikkeld door Dr. Lloyd Pidgeon, is zowel een energie- als arbeidsintensieve vorm van thermische reductie.
Bij dit proces worden retorten van een nikkel-chroom-staallegering met een gesloten uiteinde gevuld met een mengsel van gecalcineerd dolomieterts en ferrosilicium, die worden verwarmd tot magnesiumkronen worden gevormd. Elke cyclus duurt ongeveer 11 uur, vereist handmatig vullen en legen van de vacuümbuizen en verbruikt ongeveer 11 ton grondstoffen voor elke ton magnesium die wordt geproduceerd.
De reden voor het veelvuldig gebruik van het Pidgeon Process is gelegen in de verschuiving van de productie naar de steenkoolrijke provincies in het noorden van centraal China, waar de arbeids- en energiekosten aanzienlijk lager zijn dan bij andere magnesiumproducerende producten Regio's. Volgens Magnesium.com produceerde China in 1992 slechts 7.388 ton magnesium. In 2010 werd dit aantal geschat op 800.000 ton of meer dan 85% van de wereldwijde productie.
Naast China produceren veel landen nog steeds magnesium, waaronder Rusland, Israël, Kazachstan en Canada. De jaarlijkse productie in elk van deze landen is echter minder dan 40.000 ton.