INDUSTRIA ZINC
Industria de zinc. În cele mai vechi timpuri, s-a observat că proprietățile cuprului depind de locul în care minereul extras. In cele din urma proprietăți modificări au fost asociate cu impurități care alterează proprietățile metalului. De fapt, nu primește cupru și aliaje de cupru. Se crede că, în acest fel cu arseniură de cupru a fost primul produs în Egipt, din aliaj de cupru-nichel și koppertin (bronz) - în Germania, și aliaj de cupru-zinc (alama) - India. Numai alama, produce cu mult timp înainte de zinc topit din minereuri de zinc; Acest lucru nu este surprinzător, deoarece zincul nu există în natură sub formă de minereuri metalice și zinc pur nu pot fi topite prin metode adecvate pentru cupru sau plumb. Zinc topește la o temperatură relativ scăzută (419 ° C), dar minereul este redus la metal la o temperatură mult mai mare, la care vaporizat de zinc și trebuie condensat în continuare. Astfel de procese metalurgiști primitive au avut nici o idee.
Minereuri de zinc.
Deși zincul metalic a fost obținut mai întâi dintr-o calamină, care este, în esență, un carbonat de zinc, ZnCO3. acest metal este acum aproape întotdeauna obținut din minereuri de sulfuri care conțin o anumită cantitate de plumb și adesea argint. Cele mai importante dintre aceste minereuri sunt amestecul de zinc (sfalerit) și marmatitul. zincifer minat în Statele Unite, Canada, Mexic, Australia, America de Sud, în Africa de Sud-Centrală, în Rusia, Kazahstan, Japonia și alte țări. Deși minereurile sunt de obicei prelucrate în metal în țările în care sunt exploatate, unele țări, în special Belgia, importă cantități mari de concentrate pentru producția internă. Statele Unite și Japonia, fiind principalii producători de minereu de zinc, sunt, de asemenea, principalii importatori ai săi. Minele sunt îmbogățite fie prin flotare selectivă, fie prin metode de gravitație umedă. Prima metodă menționată este mai importantă, deoarece separă zincul de plumb, precum și de la gangă.
Îndepărtarea și curățarea.
Îndepărtarea și curățarea se realizează prin două metode principale - termice și electrolitice. În orice caz, prima etapă a procedeului este o strivite de prăjire a minereurilor și a sulfurii îmbogățite în cuptoare cu pat fluidizat, având ca rezultat formarea de oxid de zinc și dioxid de sulf lansat
Cu ajutorul metodelor electrolitice și termice, se fabrică aproximativ jumătate din cantitatea de zinc produsă.
Metoda termică.
Prin metoda de oxid termic de concentrat de zinc, minereu rămas după ardere, adesea amestecat cu praf de cărbune în retorta cilindrice din argilă refractară, care este introdus în cuptor într-o poziție orizontală. Pentru recuperarea oxidului de zinc din cărbune necesită o temperatură de 1200-1300 ° C, și ca punct de fierbere metalic de zinc de 907 ° C, se evaporă imediat după reconstituire ZnO + C ® Zn + CO. Această metodă, îmbunătățită ulterior, a fost utilizată din primii ani de producție comercială de zinc; este cunoscut ca procesul în retorturile orizontale. Un proces termic alternativ a fost conceput pentru a asigura alimentarea continuă a materialului de deasupra către un retort vertical realizat din carborund; produsul de reacție este îndepărtat din partea inferioară a retortului. Acest proces, numit proces într-un retort vertical, a fost dezvoltat de New Jersey Zinc Company la sfârșitul anilor 1920. Prin distilarea fracționată a zincului produs în acest mod, se obține un metal cu o puritate de 99,99%. Procesul din retortul vertical este foarte eficient și oferă mai multă performanță decât procesul din retortul orizontal. În unele cuptoare, dioxidul de sulf este prins pentru a produce un produs secundar - acid sulfuric; din cuptoare de alt tip, situate în principal în zonele de copaci slab populate, sunt emise în atmosferă.
Metoda electrolitică.
Metoda electrolitică de topire și purificare a zincului a fost pusă în producție în Montana și Canada în timpul primului război mondial. În acest procedeu, concentratul de zinc calcinat este tratat cu acid sulfuric pentru a transforma oxidul de zinc într-o soluție de sulfat. De asemenea, impuritățile prezente în concentrat se dizolvă și trebuie eliminate din soluție înainte de electroliză. Zincul, obținut prin metoda electrolitică, are un grad ridicat de puritate.
Zinc turnat.
Resturi și zinc secundar.
Topirea și curățarea zincului poate include, de asemenea, o etapă de reluare a resturilor de zinc. Remedierea se efectuează atât în cuptoarele de minereu, cât și în cuptoarele special concepute pentru prelucrarea resturilor. Există două tipuri de resturi - noi și vechi. Cea mai mare parte a fierului vechi este „resturi nou“, constând din produse secundare ale operațiunilor tehnologice de galvanizare, Alama piese brute și producerea de hipofosfit de sodiu. Un alt tip de „resturi vechi“, constă în principal din plăci de gravură vechi piese turnate turnare rece și alte produse finale care conțin cantități semnificative de aliaje de zinc.
Aplicație.
Poziția zincului în tabelul potențial electrochimică a elementelor metalice indică faptul că este capabilă să protejeze fier, oțel și aliaje de cupru de la coroziune. Această proprietate este cunoscută sub numele de protecție anodică, iar jumătate din zinc din lume este consumată pentru acoperirea oțelului. Cea mai veche metoda de galvanizare prin scufundare în topitură încă rămâne cea mai convenabilă metodă pentru acoperirea pervazuri metalice și alte produse prelucrate. Următoarea aplicație cea mai importantă a zincului este alama și alte aliaje de turnare pe bază de zinc. Aceste aliaje au o bună rezistență la coroziune; Zincul consumat pentru producția sa este consumat în aproximativ aceeași cantitate ca și zincul, care merge la galvanizare. Aliajele de zinc sunt puternice, rezistente și au o rezistență la tracțiune de până la 300 MPa. Ușurința și precizia cu care produsul poate fi format din ele prin turnare într-o matriță metalică, determină utilizarea lor ca materiale pentru piese auto, hardware, jucării și alte produse. Oxidul de zinc este utilizat în acoperiri, iar praful de zinc este utilizat în vopselele anticorozive. Lithopone - coprecipitat sulfura de zinc și sulfat de bariu - utilizate în vopsele și materiale plastice. Zinc cu adaosuri mici de alte metale utilizate ca material pentru acoperișuri pentru fabricarea garnituri de fricțiune frâne cu tambur, celule uscate și condensatori. Vezi și ELECTROCHIMIE; CORROZIUNEA METALELOR.
Kazakov BI Metal din Atlantis. M. 1984
Zaitsev V.Ya. Margulis EV Metalurgia plumbului și a zincului. M. 1985
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: