KR101063798B1 - 마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마그네슘 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광산에서 채굴되는 돌로마이트를 원료로 규소금속을 환원제로 사용하여 마그네슘 금속을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 돌로마이트를 고온으로 소성한 소성 돌로마이트와 페로실리콘 합금을 분쇄하여 혼합한 후 성형한 성형체 물질을 1100~1250℃로 유지하는 고온로내에 설치되는 하나 이상의 다중의 수직형 열환원 반응관 상부로 장입하고, 이들 마그네슘제련 원료물질인 성형체가 충진된 열환원반응관과 별도로 분리설치되면서 열환원 반응관 상단부 마그네슘 증기 배출배관과 연결되는 응축기에 연결된 진공펌푸를 통해 0.05 토르 내지 8토르(torr)로 진공조건을 갖도록 감압하에서 장시간 유지함으로 고상반응을 통해 열환원하게 되고, 열환원되어 기화된 다중의 열환원반응관 마그네슘 증기는 연결배관덕트를 통해 고온을 유지하는 하나의 응축기 연결배관을 통해 응축기의 배출배관상에 설치된 진공펌프에 의한 감압조업에 의해 응축기로 이동되면서 냉각, 응축회수하는 마그네슘 제조 장치 및 방법에 관한 것으로 이를 통해 생산성을 증대시킬 뿐만 아니라 고체 연료가 아닌 석탄가스를 열원으로 사용하면서 배가스 현열회수를 위한 축열 버너기술을 도입하므로서 환경적으로도 분진 발생등 환경오염원의 발생을 저감시키는 특징을 갖는다.

돌로마이트, 페로실리콘, 열환원, 마그네슘금속, 다중 수직형 열환원반응관

Description

마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마그네슘 제조 방법{APPARATUS FOR OBTAINING MAGNESIUM AND METHOD OF OBTAINING MAGNESIUM BY USING THE SAME}

본 발명은 마그네슘 제조 장치 및 이를 사용한 마그네슘 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 본 발명은 광산에서 채굴되는 돌로마이트를 원료로 규소금속을 환원제로 사용하여 마그네슘 금속을 제조할 수 있는 마그네슘 제조 장치 및 이를 사용한 마그네슘 제조 방법에 관한 것이다.

마그네슘은 지각에는 물론 바닷물에도 다량 존재하는 원소로써, 1808년 영국의 화학자 H. 데이비가 마그네시아(MgO, 산화마그네슘)를 금속칼륨으로 환원시켜 소량의 금속을 처음으로 추출한 이후, 최근까지 제철소 제강공장 탈황제나, 타이타늄제조용 환원제, 알루미늄소재의 합금원에 국한하여 사용되었으나 2000년대에 이르면서 마그네슘이 갖는 알루미늄의 2/3, 철의 1/5의 비중을 갖는 경량성과 높은 열전도성 및 비강도와 더불어 방열성 및 전자파차페성과 같은 여러가지 소재특성에 따라 자동차 등 수송기기나 IT산업 소재로 활용도가 점차 넓어지면서, 생산량 또한 급격히 증대되고 있다.

일반적으로 마그네슘 금속을 만드는 제련방법은 전해법과 금속 열환원법으로 나눌 수 있다. 일찍이 마그네슘이 발견된 초기에는 바닷물이나 마그네사이트를 원료로 수력발전을 통해 저렴한 전력공급이 가능한 노루웨이, 캐나다 등의 국가에 건설된 마그네슘 전해설비를 통해 대량생산이 이루워져 왔다.

이후 1941년 캐나다 피죤(Pidgeon)박사에 의해 개발된 규소열환원법에 의한 마그네슘제조방법이 1990년대 중반이후 중국에 전달되면서 원료광물로 사용되는 고품위의 풍부한 백운석 광물 및 저렴한 인적자원과 전무상태의 환경규제로 따라 급속한 양적성장을 가져와 서구중심의 전해법에 의한 마그네슘 금속생산은 경쟁력 상실로 축소되고, 중국중심의 열환원법에 의한 마그네슘 생산이 급속히 증대되면서 2007년말기준으로 전세계 생산량이 81만톤에 이르렀으며 이중 80%이상이 중국에서 열환원법에 의해 생산되고 있다.

마그네슘은 자연계에 유리상태로는 산출되지 않지만 탄산염, 규산염 등으로 지구상에 널리 그리고 다량으로 존재하며, 지각내의 존재량은 나트륨, 칼륨에 이어 제 8위이다. 주요광물자원은 마그네사이트, 카날라이트, 돌로마이트, 활석, 사문석 등으로 존재하며, 통상 전해법에 의한 마그네슘제조 원료로는 마그네사이트와 돌로마이트, 그리고 카날라이트가 주로 사용되며, 열환원법은 돌로마이트가 원료로 사용되고 있다. 캐나다에서 개발되었으나 중국에서 발전된 마그네슘제련 피죤(Pidgeon) 열환원법은 기본적으로 값싼 무연탄을 연료로 사용하여 돌로마이트의 소성과 열환원로의 열원으로 사용하였는 바, 다량의 분진발생과 함께 SOx, NOx 및 CO등 환경오염원를 배출하는 바, 일반적으로 에너지 다소비 환경오염 설비로 인식되고 있다.

그리고 피죤 열환원로가 갖는 수평형 리토트(Retort)의 외부가열을 통한 마그네슘 제조공정은 약 8시간 환원과 3시간의 냉각시간이 요구되는 단속조업 설비로써 소규모에서도 마그네슘을 제조할 수 있는 장점이 있는 반면, 대량의 마그네슘제조에는 생산성에 한계성을 가지며, 열악한 환경조건하에서 다량의 인력에 의한 수작업에 의해 조업이 이루워진다.

기존 피죤 열환원법은 기본적으로 수평식 열환원 반응관의 형상이 한쪽 끝이 막힌구조로 마그네슘제조용 장입원료를 수작업에 의존하여 장입하고, 반응관 입구에 냉각자켓이 있는 응축기를 설치 외부가열 방식으로 가열하면서 로내를 진공으로

만들어 주면서 열환원하여 마그네슘 크라운을 제조하게 되는데, 이때 원료의 장입 및 제품의 배출이 인력에 의존하여 이루워지는 문제점을 가진다.

또한 열환원반응관 또한 수평형으로 고온용 분위기로내에 장착하게 되는 바, 다단 설치상 한계를 가지는 바, 상용화 설비에서도 2단에 국한 설치되는 바, 단위 용적당의 열환원반응관의 설치상의 한계로 생산성에 한계를 갖는 바, 대량생산에 있어서 한계성을 갖는다. 또한 통상 기존 열환원공정의 경우 소성로나 열환원로의 에너지원은 무연탄이 주로 사용되어 왔으며, 이로 인해 분상 연료의 사용에 따른 분진의 발생과 무연탄의 연소에 따른 SOx, NOx, CO등 많은 환경오염물질의 배출이 불가피하다.

따라서 이 또한 개선할 필요가 있다. 피죤 열환원법의 단속조업을 개선코자 연속적으로 로체 상부로 광석을 소성한 마그네슘산화물 원료를 장입하고 고온 용융전기로를 사용하여 약 1500~1600℃로 용융하고 용융상태에서 실리콘 금속에 의해 환원하여 마그네슘을 제조하는 마그네떰(magnetherm)법이 일찍이 불란서에서 개발되어 상용화 되었으나 전기의 사용에 따른 기술적 한계성으로 최초로 상용화한 불란서 페키니(Pechiney)지역 열환원 제련설비의 가동이후 더 이상 증설이 이루워지지 못하였으며, 본 설비 또한 1970년초 조업을 중단하였다. 그리고 2000년대초 남아연방 공화국에서 유사한 개념의 마그네슘 열환원제련설비가 파일럿(Pilot)설비 규모까지 개발이 진행되었는 바, 진공조건에서 열환원반응이 진행하는 마그네떰공정과 달리 상압조건에서 DC Arc로를 이용 고온조건으로 용해하면서 제련하는 민텍법(MINTECH)이 개발되어 상용화를 추진하고 있는 실정이다.

그리고 피죤 열환원법의 경우 상용화 설비는 캐나다의 티민코(Timmico)사와 주로 중국에 대다수 가동중에 있으며, 에너지효율의 개선을 목적으로 기존의 무연탄을 열원으로 사용하던 공정에서 석탄가스를 에너지원으로 사용하는 공정으로 설비개선이 최근 중국을 중심으로 이루워지고 있으며, 생산성의 개선을 위해 수평형 리토트(Retort)방식을 개선하여 수직형 리토트(Retort)를 개발하는 시험설비 개발연구가 일부 발표된 바 있다.

그밖에 열환원법으로는 산화마그네슘을 환원하는 탄소열환원법이 있으며, 약 2000 ℃이상의 고온에서 탄소에 의해 고상환원을 통해 환원하거나 석탄개질 가스를 이용하여 환원함으로 마그네슘 금속을 제조하는 공정으로 미국 캘리포니아 퍼마넨트(Permanente) 공장이 잠시 상용화되어 가동된 실적이 있으나 그밖의 공장의 건설은 이루워지지 않았다.

본 발명의 목적은 광산에서 채굴되는 돌로마이트를 원료로 규소금속을 환원제로 사용하여 마그네슘 금속을 효과적으로 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 특히 소성돌로마이트 원료와 페로실리콘 환원제 및 촉매로 작용하는 형석을 분쇄한 후 성형하여 외부가열을 통해 고온으로 유지되는 다중의 수직형 열환원 반응관의 상부로 장입하여 진공 열환원하고 열환원된 마그네슘 금속 증기는 다중의 열환원 반응관과 별도로 연결배관을 통해 설치된 하나의 응축기를 통해 배출배관에 설치된 진공펌프를 통해 이동하므로 응축기를 통해 마그네슘 금속이 회수되며, 반응잔재물은 열환원반응관 하단부를 통해 연속적으로 배출하는 특성을 갖는 마그네슘 금속 제조장치 및 방법을 제안공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 원료광석을 고온의 소성로에서 소성하고, 이를 일정크기로 미분쇄한 후, 분상의 페로실리콘(75%Si-Fe)과 소량의 분상 형석을 혼합하여 성형기를 사용하여 마그네슘 추출용 열환원로 장입용 브리캣을 만들어 열환원 반응관 상단부에 위치하는 원료장입호퍼에 저장하고, 호퍼를 통해 다중의 열환원 반응관 상부로 장입하게 되게 되며, 열환원 반응관에 장입된 마그네슘산화물을 포함한 성형물질들은 반응관 외부가열 고온온도조건과 반응관내 진공조건에 의해 환원반응이 진행되면서 마그네슘 증기가 석출되고 석출된 마그네슘 증기는 반응관을 진공조건으로 만드는 응축기에 연결된 진공펌프를 통 해 반응관 외부로 이동하게 되면서 반응관 상단부 또는 외부에 설치된 수냉 냉각자켓이 설치된 응축기를 통해 마그네슘 금속을 회수 제조하는 규소 열환원 반응장치 및 제조방법에 관한 것이다. 여기서 페로실리콘은 철광석 또는 밀스케일과 규소광을 사용하여 고온의 전기로에서 석탄 및 우드칩(wood chips)을 사용하여 만들어 진다.

특히 소성돌로마이트와 페로실리콘 합금을 분쇄하여 혼합한 후 성형하여 수직형 열환원로에 있어서 생산성을 개선코자 고온 분위기로내에 다중의 열환원 반응관을 설치하면서도 마그네슘금속 회수용 응축장치를 적어도 하나를 갖는 특징을 가진다.

마그네슘제련공정으로 상용화되고 있는 기존의 피죤 공정의 경우 수평형 열환원반응관에 응축기가 부착된 일체형으로 기본적으로는 원료의 장입과 배출이 모두 수작업에 의존하는 문제와 더불어 열환원 고온로내 단위용적당 환원할 수 있는 용적이 제한되는 바, 생산성이 낮은 단점을 가졌으나 본 발명에서는 이러한 제한조건을 개선코자 열환원로 형상을 수직형을 채택하고, 수직형에 따른 마그네슘 크라운 배출조건을 개선코자 별도의 응축기를 다중 열환원로에 대해 설치할 수 있는 구조적 특징을 갖는다.

이러한 구조적 개선을 통해 마그네슘 크라운의 배출을 용이하게 할 뿐만 아니라 회수율을 최대화할 수 있었고, 환원잔재물을 연속적으로 밀폐조건하에서 제거할 수 있는 특징을 또한 얻을 수 있으며, 이를 통해 공정자동화와 고생산조업이 가 능한 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 여기서 i) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수, 동작 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. ii) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. iii) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. iv) '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. v) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. vi) 수치, 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약', '실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다. vii) '~후', '~전', '이어서', '그리고', '여기서', '후속하여' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. viii) '제1', '제2' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다. ix) '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 개재될 수도 있다. x) 부분들이 '~또는'으로 연결되는 경우 부분들 단독 뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나 '~또는 ~중 하나'로 연결되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마 그네슘 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 광산에서 채굴되는 돌로마이트, 마그네사이트, 백운석 또는 석회석을 30mm미만으로 파쇄한 후, 약 1000~1250 ℃이상의 고온을 유지하는 소성로(100)에서 소성함으로서 소성 돌로마이트를 형성한다. 여기서 소성로(100)은 로터리 킬른(Rotary Kiln)형 또는 사프트 킬른형 소성로일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

CaCO_3·MgCO₃ +열 = CaOMgO +CO₂ (1)

이때 소성 돌로마이트 즉 소성백운석의 수화율은 90%이상으로서, 마그네슘 금속을 제련하는데 사용하는 백운석광석의 경우 MgO조성은 약 20 무게%이상을 갖는 고순도 광물로써, 소성한 백운석은 약 100메쉬(입경 0.154mm)이하로 분쇄기를 사용 분쇄한다.

그리고 환원제로 사용되는 실리콘(Si)은 전기로를 이용하여 통상 제조되게 되며, 이때 실리콘함유량은 약 72%이상(예를 들어, 72~80%)으로 페로실리콘(FeSi) 형태로 제조한다. 여기서 페로실리콘은 철광석(Fe₂O₃) 또는 밀스케일, 규소광(SiO₂) 및 석탄(C) 또는 우드칩(wood chip)을 사용하여 고온의 전기로(200)에서 만들어진다. 이렇케 전기로를 통해 만들어진 페로실리콘 덩어리는 일정 크기 이하로 파쇄한 후, 죠 크래셔와 롤 분쇄기를 사용하여 분쇄하여 약 100메쉬(입경 0.154mm) 내지 200메쉬(입경 0.074mm)이하로 분급한다.

그리고 소성 돌로마이트 및 페로실리콘과 함께 열환원반응의 촉매로서 작용하는 분상형석(CF₂)은 입자혼합기를 통해 균일하게 혼합하고, 혼합분말을 성형기(300: Briquetting machine)에 장입하여 성형체를 만들게 된다. 구체적으로 페로실리콘(75%Si-Fe)에 대한 소성돌로마이트를 20내지 10에 대해 80내지 90 으로 무게비율로 혼합하고 여기에 촉매재인 형석을 약 1 내지 2wt% 첨가한 후 혼합기(mixer)를 사용하여 일정 시간 혼합한 후, 배출하여, 성형기(300)를 통해 약 15~35그램의 무게를 갖는 필로(pillow)형상의 성형체를 형성한다.

그리고 성형체는 열환원로(400)으로 제공된다. 구체적으로 열환원로(400)는 외부가열식 수직형의 내열강재질의 다중의 수직형 열환원 반응관(40a)들을 포함하고, 성형체가 열환원 반응관(400)의 상단부로 동시 장입한 후 반응관 상부를 각각 플랜지(Flange) 또는 슬라이드 게이트 밸브를 이용 밀폐한다. 그리고 별도로 설치된 마그네슘 금속 회수용 응축기 후단에 설치된 증기 이젝터형 또는 기계식 진공펌프를 가동함으로 다중의 열환원 반응관(40a)들을 감압한다. 여기서 열환원 반응관(40a)들은 다중 구조로서 개수가 적어도 둘이다.

열환원 반응관(40a)은 이때 0.05 토르(torr)에서 8 토르(torr) 범위로 진공이 이루어지면서 약 5~10시간 동안 내부 온도 약 1160~1220℃를 유지하게 되면 성형체내에 함유된 72~75% 페로실리콘 합금 중 실리콘 성분이 환원제로 작용하여 다음과 같은 규소열환원반응(silicothermic reduction)에 의해 환원이 진행되게 된다.

2(MgOCaO)(s) + SiFe(s) = Mg↑(g) + Ca₂SiO₄ (s)↓ + Fe↓ (2)

각각의 열환원반응관(40a)에서 환원된 Mg증기는 열환원반응관(40a)과 별도로 약 1000℃의 고온을 유지하는 덕트를 통해 열환원반응관(40a) 상단부의 연결관(P)으로 연결설치된 적어도 하나의 응축기(500)를 통해 진공펌프(600)의 작용에 의해 이동하게 되고 여기서 냉각자켓으로 인해 약 400~550℃를 유지하는 응축기(500)에서 마그네슘 증기는 응축 크라운(Mg Crown)이 형성되거나, 응축기 하단부에 설치된 히터로 가열 약 800℃를 유지하는 경우 액상으로 흘러내려 저장조에 담기게 되며, 이를 통해 마그네슘 금속이 회수된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열환원 반응관을 포함하는 열환원로와 연결되는 연결관을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

도 2를 참조하면, 열환원반응관(40a)마다 각각의 개별 연결관(P1)이 연결되어 있으며, 개별 연결관(P1)은 중앙의 연결관(P)에 연결된다. 그리고 최종적으로 연결관(P)은 응축기(500)에 연결된다.

상술한 바와 같이, 단일의 응축기(500)에 다수의 열환원 반응관(40a)들이 연결된 구조가 형성될 수 있다. 그러나 이와 다르게 각각의 열환원 반응관(40a)이 다수의 응축기(500)에 각각 연결될 수도 있다.

그리고 열환원반응관(40a) 내부에 남아있는 잔재물 고체는 Ca2SiO4와 고체철로 구성되며, 하단부에 설치된 배출구의 플랜지 또는 슬라이드 밸브를 열어 하단 호퍼(Hopper)로 중력에 의해 배출되게 된다. 통상 환원 잔재물 슬래그는 시멘트원 료로 재자원화 사용할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만 실시예들은 단지 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 보호범위를 설명하기 위한 '예'들이며 본 발명의 보호범위를 한정하지 않는다. 또한, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위와 기술적으로 균등한 범위까지 확대될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네슘 제조 장치 및 이를 이용한 마그네슘 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열환원 반응관을 포함하는 열환원로와 연결되는 연결관을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

Claims (22)

1. 광산에서 채굴되는 돌로마이트, 마그네사이트, 백운석 또는 석회석을 분쇄한 후 소성하여 소성 돌로마이트를 형성하는 소성로;

   실리콘을 72%이상 함유하는 페로실리콘을 제조하는 전기로;

   상기 소성 돌로마이트, 상기 페로실리콘 및 형석이 장입되어 성형체를 형성하는 성형기;

   상기 성형체가 장입되어 환원된 마그네슘 증기를 형성하는 외부가열식 수직형의 내열강재질의 다중의 열환원 반응관을 포함하는 열환원로; 및

   상기 열환원로에서 환원된 마그네슘 증기를 응축시켜 마그네슘을 회수하기 위한 적어도 하나의 응축기를 포함하는 마그네슘 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기의 갯수는 다수이고, 상기 각 응축기는 상기 열환원 반응관에 일대일 대응으로 설치되는 마그네슘 제조 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기의 갯수는 하나이고, 상기 다중의 열환원 반응관이 모두 단일의 상기 응축기에 연결되는 마그네슘 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서 상기 페로실리콘에 상기 실리콘은 72~80% 함유되는 마그네슘 제조 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 페로실리콘은 철광석 또는 밀스케일, 규소광 및 석탄 또는 우드칩을 사용하여 상기 전기로에서 형성되는 마그네슘 제조 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 성형기로 상기 페로실리콘을 장입하기 전에 상기 페로실리콘을 파쇄하는 파쇄기를 더 포함하는 마그네슘 제조 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 성형기에서 상기 페로실리콘에 대해 상기 소성돌로마이트를 20내지 10에 대해 80내지 90으로 무게비율로 혼합하고 여기에 촉매재인 형석을 1 내지 2wt% 첨가되는 마그네슘 제조 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 열환원로 장입광물로써 상기 성형체는 15~35그램의 무게를 갖는 필로(pillow)형상을 갖는 마그네슘 제조 장치.
9. 제 1 항에 있어서 상기 열환원 반응관은 상기 응축기 후단에 설치된 증기 이젝터형이나 기계식 진공펌프를 가동함으로 0.05토르(torr)에서 8 토르(torr) 범위로 감압하는 마그네슘 제조 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 열환원 반응관은 0.05토르(torr)에서 8 토르(torr)

    범위로 진공이 이루어지면서 5~10시간 동안 내부온도 1160~1220℃를 유지하 게 되어 상기 성형체내에 함유된 페로실리콘 합금 중 상기 실리콘 성분이 환원제로 작용하여 규소열환원반응에 의해 환원을 진행시키는 마그네슘 제조 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네슘은 상기 환원된 마그네슘 증기가 단일의 상기 응축기를 통해 진공펌프의 작용에 의해 이동하게 되고 냉각자켓으로 인해 400~550℃를 유지하는 상기 응축기 응축 크라운이 형성되거나 액상으로 흘러내려 저장조에 담겨 회수되는 마그네슘 제조 장치.
12. 광산에서 채굴되는 돌로마이트, 마그네사이트, 백운석 또는 석회석을 분쇄한 후 소성로에서 소성하여 소성 돌로마이트를 형성하는 단계;

    실리콘을 72%이상 함유하는 페로실리콘을 전기로를 사용하여 제조하는 단계;

    상기 소성 돌로마이트, 상기 페로실리콘 및 형석을 성형기에 장입하여 성형체를 형성하는 단계;

    상기 성형체를 환원로에 포함된 외부가열식 수직형의 내열강재질의 다중의 열환원 반응관들에 장입하여 환원된 마그네슘 증기를 형성하는 단계; 및

    마그네슘을 회수하기 위한 적어도 하나의 응축기에서 상기 환원된 마그네슘 증기를 응축시키는 단계를 포함하는 마그네슘 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 응축기의 갯수는 다수이고, 상기 각 응축기는 상기 열환원 반응관에 일대일 대응으로 설치되는 마그네슘 제조 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 응축기의 갯수는 하나이고, 상기 다중의 열환원 반응관이 모두 단일의 상기 응축기에 연결되는 마그네슘 제조 방법.
15. 제 12 항에 있어서 상기 페로실리콘에 상기 실리콘은 72~80% 함유되는 마그네슘 제조 방법.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 페로실리콘은 철광석 또는 밀스케일, 규소광 및 석탄 또는 우드칩을 사용하여 상기 전기로에서 형성되는 마그네슘 제조 방법.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 성형기로 상기 페로실리콘을 장입하기 전에 상기 페로실리콘을 파쇄기를 사용하여 파쇄하는 단계를 더 포함하는 마그네슘 제조 방법.
18. 제 12 항에 있어서, 상기 성형기에서 상기 페로실리콘에 대해 상기 소성돌로마이트를 20 내지 10에 대해 80 내지 90으로 무게비율로 혼합한 후 촉매재인 형석을 1 내지 2 wt%로 첨가하는 마그네슘 제조 방법.
19. 제 12 항에 있어서, 상기 열환원로 장입광물로써 상기 성형체는 15 내지 35그램의 무게를 갖는 필로 형상을 갖는 마그네슘 제조 방법.
20. 제 12 항에 있어서, 상기 열환원 반응관은 상기 응축기 후단에 설치된 증기 이젝터형이나 기계식 진공펌프를 가동함으로서 0.05토르(torr)에서 8토르(torr) 범위로 감압되는 마그네슘 제조 방법.
21. 제 12 항에 있어서, 상기 열환원 반응관은 진공이 이루어지면서 5~10시간 동안 내부온도 1160~1220℃를 유지하게 되어 상기 성형체내에 함유된 페로실리콘 합금 중 상기 실리콘 성분이 환원제로 작용하여 규소열환원반응에 의해 환원을 진행시키는 마그네슘 제조 방법.
22. 제 12 항에 있어서, 상기 마그네슘은 상기 환원된 마그네슘 증기가 단일의 상기 응축기를 통해 진공펌프의 작용에 의해 이동하게 되고 냉각자켓으로 인해 400~550℃를 유지하는 상기 응축기 응축 크라운이 형성되거나 액상으로 흘러내려 저장조에 담겨 회수되는 마그네슘 제조 방법.

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