金属镁作为最轻的结构金属,具有高强比、密度低和良好的延展性等优点,在材料行业中应用广泛,被称为21世纪绿色工程材料。目前,随着科技的飞速发展,人们对高纯金属的需求不断增加,在生物医学材料和航空航天材料等领域则需要纯度达到99.99%的镁,而当下最主流的制备高纯镁的工艺为真空蒸馏法,但是由于在高真空条件下作业,镁无液相产生,造成了镁结晶效果差、产率低、成本高和无法连续化生产等问题。基于此,本研究创新性的提出了在低真空氩气保护条件下制备高纯镁的工艺,并对镁的蒸发及杂质分离行为进行了理论分析和实验研究,旨在为高纯镁的高效制备及实现连续化生产提供理论依据和指导。本文围绕在氩气保护气氛下低真空制备高纯镁的工艺进行研究,重点对镁中杂质的去除机理、镁的蒸发及提纯实验、镁锌分离理论及实验验证和粗镁蒸发及提纯实验等方面展开了系统性的研究。主要研究内容如下:（1）通过蒸发动力学和热力学计算分析了镁中杂质在蒸馏过程中的迁移及物相转变,得到结论:为保证镁产生液相,系统压力应高于333Pa;镁中铁、锰、硅、镍、锡、钛、铝和铜的饱和蒸气压极低,同时分离系数远小于1,杂质很难挥发,基本在液相中富集;实验采用的镁原料符合Mg99.95B国标标准,在第一次低真空蒸馏时,为了使铁、锰、硅、镍、锡、钛、铝和铜杂质保留在液态镁中而不生成固相析出,分析了杂质与镁的相图,得出镁的蒸发量在923K、973K、1023K和1073K四个温度下分别不能高于92.73%、95.64%、96.97%和97.82%。（2）通过在氩气保护气氛下,低真空蒸馏制备高纯镁实验得到结论:通入氩气保护气使系统压力为60KPa时提高蒸馏温度和延长蒸馏时间都会增加镁的挥发率,呈先升高后稳定的趋势。蒸馏温度为973K时蒸发速率最高可达到6.19×10-4 g/（cm2·s）,当蒸馏温度升至1123K时,蒸发速率最高可达到1.47×10-3g/（cm2·s）,挥发率在973K、1023K和1123K都能达到90%以上;镁蒸馏后冷凝物采用ICP-MS检测可知:当蒸馏温度为973K、1023K和1073K时冷凝镁中杂质含量都符合国家99.99Mg标准,当蒸馏温度为973K和1023K时,镁中大部分杂质去除率高于80%,镁纯度由99.97%升高至99.995%以上,当蒸馏温度为1023K时,镁的直收率由62.43%升高至99.94%。（3）由于Mg-Zn的合金分离系数β接近1,故采用MIVM模型预测Mg-Zn的气液相平衡图并对蒸馏温度进行预测,结果表明:引入活度后Mg-Zn两相分离系数仍然很接近1,不易分离。（4）当系统压力在40-80KPa范围时,进行分温区冷凝实验,镁蒸气主要在773K下冷凝,锌蒸气主要在633K下冷凝;结合热力学预测的分离温度开始分段冷凝粗镁除锌实验,得到当系统压力为40KPa、60KPa和80KPa时,蒸馏温度在1094K、1130K和1158K下粗镁中锌含量由0.0089%降至0.00167%、0.00171%和0.00177%,达到GB/T 3499-2011中牌号为Mg9999的高纯标准;以粗镁的最佳蒸馏条件展开分段冷凝实验,当系统压力为80KPa时,在773K冷凝区得到的结晶镁,大部分杂质脱除率高于90%,镁直收率高于98%,镁纯度达到99.98%高纯镁标准。