Industria de zinc, Krugosvet Encyclopedia

industria de 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 zinc metalic a fost obținut mai întâi din calamina, care este zinc substanțial ZnCO3 carbonat. acest metal este acum aproape întotdeauna din minereuri sulfuroase care conțin o anumită cantitate de plumb și argint de multe ori. Cele mai importante dintre aceste minereuri - blenda (sfaleritul) și marmatit. zincifer minat în Statele Unite, Canada, Mexic, Australia, America de Sud, în Africa de Sud-Centrală, România, Kazahstan, Japonia și alte țări. In timp ce minereu este de obicei procesat în metal în acele țări în care minat, unele țări, în special în Belgia, importate cantități mari de concentrate pentru producția internă. SUA și Japonia, în calitate de producători de minereu de zinc, sunt atât importatorii majore. Minereul îmbogățit sau flotație selectivă sau metode gravimetrice umede. Prima dintre metodele menționate este mai importantă, deoarece vă permite să se separe de zinc de plumb, precum și din sterilul.

Topire și rafinare.

Topire și rafinare se realizează în două moduri 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 produc aproximativ jumătate din zinc produs.

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 utilizată în primii ani de producție comercială de zinc; este cunoscut sub numele de „procesul de retorte orizontale.“ proces termic alternativ a fost conceput astfel încât să asigure o alimentare continuă a materialului de mai sus într-o retortă vertical din carbură de siliciu; Produsul de reacție este extras din partea inferioară a retortă. Acest proces, numit proces într-o retortă verticală, a fost dezvoltat de către „Compania de zinc New Jersey“, la sfârșitul anilor 1920. Prin distilarea fracționată a zincului produs în acest mod se obține o puritate de 99,99% din metal. Procesul în retorta vertical este foarte eficient și asigură performanțe mai mari decât în ​​procesul de retortă orizontală. In unele cuptoare de dioxid de sulf este captat de produs secundar de producție - acid sulfuric; de alte tipuri de cuptoare, situate în principal în zonele slab populate forestless, este evacuat în atmosferă.

Metoda electrolitica.

Metoda de topire electrolitică și zinc tratament lansat în statul Montana și Canada, în timpul Primului Război Mondial. In acest proces, concentrat de zinc calcinat este tratată cu acid sulfuric pentru a transforma oxidul de zinc la soluția de sulfat. Impuritățile prezente în concentrat se dizolvă și, de asemenea, trebuie să fie îndepărtat din soluție, înainte de electroliza ea. Zinc obținut prin metoda electrolitică are un grad înalt de puritate.

Zinc turnare.

Dray și zinc secundar.

Topire și rafinarea zincului poate include, de asemenea, etapa de topire resturi de zinc. Retopire se realizează în cuptoare de minereu și cuptoare, concepute special pentru manipularea fier vechi. Există două tipuri de fier vechi - vechi și noi. 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 cunoscut sub numele de protecție anodică și jumătate din zinc din lume este consumată în 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 utilizare mai importantă de zinc - turnătorii din alamă și alte aliaje pe bază de zinc. Aceste aliaje au o rezistență bună la coroziune; zinc, cheltuit pentru producția lor, au consumat aproximativ aceeași cantitate ca și zincul se va zincare. aliaje de zinc sunt puternice, rack și să aibă o rezistență la tracțiune de 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, praf de zinc și - în vopsele 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. . A se vedea, de asemenea, electrochimie; Coroziunea metalelor.

Kazakov BI Metal din Atlantis. M. 1984
Zaitsev V.Ya. Margulis EV Metalurgia plumbului și zincului. M. 1985