В процессе Пиджена рафинирования магния ферросилиций является незаменимым восстановителем. В этом процессе обожженный доломит смешивается с ферросилицием в соотношении 6:1 и прессуется в окатыши, которые помещаются в вакуумную восстановительную печь и подвергаются следующей реакции при высокой температуре 1200 ℃:
2MgO · CaO+FeSi → 2Mg ↑+Ca ₂ SiO ₄+Fe.
В ходе реакции магний выделяется в виде пара и после конденсации собирается в виде металлического магния, а образовавшийся силикат кальция образует шлаковую фазу с железом.
Среди них марка ферросилиция оказывает существенное влияние на эффективность реакции. FeSi75 благодаря высокому содержанию кремния (около 75%) позволяет более эффективно восстанавливать оксид магния, тем самым увеличивая выход паров магния. Фактические производственные данные показывают, что на каждую тонну произведенного металлического магния расходуется примерно 1,1 тонны ферросилиция, а содержание кремния в ферросилиции положительно коррелирует со скоростью восстановления магния.
В последние годы содержание примесей в ферросилиции, особенно алюминия, постепенно стало ключевым фактором, влияющим на эффективность производства. Сравнительные испытания, проведенные магниевым заводом в Турции, подтвердили, что цикл реакции восстановления был сокращен на 8%, а выход магния за одну плавку увеличился на 5 тонн после того, как китайский ферросилиций с низким содержанием алюминия (Al ≤ 1,5%) был использован для замены традиционного ферросилиция. Это улучшение не только увеличивает коэффициент использования оборудования, но и способствует ежегодному экономическому росту примерно на 2 миллиона долларов США. Механизм заключается в том, что ферросилиций с низким содержанием алюминия снижает температуру плавления и изменения вязкости, вызванные оксидами алюминия в шлаковой системе, делая границу раздела реакции более активной и снижая сопротивление утечке паров магния, тем самым ускоряя кинетический процесс.
Из этого видно, что в процессе Пиджена для очистки магния ферросилиций является не только необходимой восстановительной средой, но оптимизация его состава также является важным способом содействия прогрессу процесса и достижения снижения затрат и повышения эффективности. В дальнейшем, с углублением исследований чистоты и микроструктуры восстановителей, выбор и применение ферросилиция будут и дальше развиваться в сторону низких примесей, высокой активности и индивидуализации.