菱镁矿直接煅烧法

　　该法可分为二步煅烧和一步煅烧。二步煅烧选用优质菱镁矿，首先在煅烧炉中进行步煅烧，温度控制在1273K左右，生成轻烧氧化镁，再经过机械粉碎、球磨，在球磨的过程中可以消除“假晶”现象，并且同时尽可能降低氧化镁粉末的粒径。氧化镁粉末经过压团之后控制温度二次烧结，得到最终的产品。这种方法原料来源广泛，工艺简单，生产成本低。但是由于菱镁矿中含有的杂质很难分离，一般镁砂的纯度很难达到99%以上，但可以通过优选高纯度的原料以及改进原料的除杂方法来提高产品的纯度。刘弘将菱镁石与石墨粉混合焙烧成轻烧氧化镁粉，轻烧粉再与稀土镁合金混合均匀压球，然后高温烧结成高纯镁砂。此工艺可以得到纯度大于99.8%、体积密度高于3.50g/cm3的高纯镁砂。

　　相比于二步煅烧，一步煅烧取消了轻烧活化步骤，直接烧成高纯镁砂。一种利用菱镁矿精矿一步焙烧高纯镁砂的生产工艺，包括混料压球单元和高温烧制单元。菱镁矿精矿和黏结剂在混料机中充分混合后，进入压球机压制成高密度球团，之后球团在高温竖窑中一步焙烧，可得到MgO质量分数≥97.5%、体密度≥3.20g/cm3的镁砂。

　　菱镁矿铵浸法

　　煅烧低品位菱镁矿得到的轻烧氧化镁，再与氯化铵溶液反应，反应中产生的氨用纯水吸收。反应后杂质会留在渣中，溶液和废渣分离后，浸出液直接与回收氨水反应形成氢氧化镁，氢氧化镁经过两步煅烧得到镁砂。该工艺中，氯化铵母液可循环使用。通过铵浸法可制得MgO含量达到99.97%、密度为3.41g/cm3的镁砂。该法的主要反应如反应式(1)~式(4)，此方法得到的镁砂纯度高、性能好，但是工艺流程长，实际生产中操作难度大。

　　菱镁矿碳化法

　　将菱镁矿等固体矿煅烧成粉末后消化，再通入CO进行碳化，过滤后热解为碱式碳酸镁沉淀，再经脱水干燥生成轻质碳酸镁，轻烧得轻质氧化镁，将其压坯死烧后即得高纯镁砂。章柯宁等用碳化法制得了MgO质量分数为99.21%，体积密度为3.38g/cm的高纯镁砂。碳化法具有选择性强、不具腐蚀性、回收率高、原料来源广、易回收等优点。但仍存在设备投资大、生产流程长等不足之处。主要的反应过程见式(5)～式(8)。

　　菱镁矿水化法

　　将菱镁矿煅烧分解为氧化镁，再将氧化镁完全水化成氢氧化镁，经细磨-煅烧-细磨-成型-烧结后制得体积密度达3.47g/cm的烧结镁砂。该方法简单易行，但对原料品位要求很高。

　　菱镁矿盐酸酸解法

　　将菱镁矿与硫酸镁水溶液混合后利用磨球机湿磨除钙，用盐酸酸浸后得到菱镁矿浆料，pH达到6~7后再将其过滤。滤液在预浓缩器中浓缩后送入水解煅烧炉中水解煅烧，温度为700~800℃。水解煅烧后的物料经压球后送至回转煅烧窑中煅烧，煅烧后得到高纯镁砂。该法主要用于处理低品位的菱镁矿，可制备得到氧化镁含量大于99%、体积密度大于3.40g/m的高品位镁砂。该工艺原料来源广泛，能提高资源利用率，但能耗较高、设备投资大、易腐蚀、生产流程长。