Из чего добыть цинк в домашних условиях

Лом цинка — описание, виды, средняя цена

Цинк – часто используемый материал в различных сферах деятельности человека. Поэтому его переработка нередко становится частью технологического процесса на производстве. Применение его различных форм имеет место для таких отраслей:

• медицина, как цельные элементы оборудования, так и антикоррозийные покрытия, а также фармакологические средства;

• мебельная фурнитура;

• автомобильные баки, листы, решетки;

• сантехнические изделия;

• реактивы для электротехники.

Хотя недостатка руд, содержащих этот химический элемент пока никто не испытывает, цинковый лом остается в цене. Переработка вторсырья обходится значительно дешевле, чем осваивание новых месторождений или просто его дополнительная добыча.

Какой вид лома принимается, его чистота и требования к нему

Между тем, интерес скупщиков распространяется на такие категории этого металла:

• «нулевые» или использованные заводские чушки;

• разобранные или нет карбюраторы;

• мебельная фурнитура любого плана (замочные разъемы, ручки, держатели), требуется строгое отделение от машиностроительных отходов.

Наиболее удобная форма сырья для изготовления изделий из Zn

Основная масса изделий, состоящая из этого металла, производится методами порошковой металлургии или обычным литьем. Поэтому цинковые заводские чушки, имеющие удобную форму для хранения, транспортировки, наиболее востребованный вид отходов металла. Чушки легко плавятся, перерабатываются в порошок. Отсюда и более высокая цена, чем у других форм.

Карбюраторы: разбирать или нет

Требования по чистоте металла иногда удивляют. Стальные тяги в радиаторах лучше удалить заранее и сдать, как отдельный вид сырья, иначе цена лома цинка уменьшается примерно на 25%. Это касается проводки, другого мусора, но здесь уже не возникает никаких противоречий.

Чистота товара

Также желая сдать лом цинка, придется поинтересоваться степенью легирования собственного товара. Поскольку категория чистого металла должна содержать не менее 99% цинка. Это могут такие виды отходов:

• триерные листы, трубы, фольга;

• пластины из печатных и граверных машин, где до 1% встречаются сопутствующие металлы (Fe, Cd, Pb);

• отходы из машин или авиационных приборов;

• литые изделия.

Степень засора, а также допустимость присутствия определенных примесей обсуждаются в индивидуальном порядке.

К более засоренным типам относятся:

• разновидности лома ЦАМа с малой дозой легирования (до 3%) или содержащие высокую долю примесей;

корпус из сплава цинка ЦАМ

• биметаллические отходы с содержанием Zn не менее 85%;

• автомобильный мусор;

• виды изгари, в том числе цинково-свинцовые сплавы;

• также некоторые аккумуляторные батареи, несмотря на низкую долю цинка, всего 20%.

Принимают все, но снижая цену

Цена на лом цинка на сегодняшний день — это 50-70 рублей за 1 килограмм .

Лом от мебельных отходов, а также автомобильный, строительный, сантехнический сортируют (не все, но те кто специализируется на цинке сортировку выполняют). Следят за тем, чтобы вторсырье не содержало опасных примесей. Наличие таковых переводит товар в категорию военного или радиоактивного сырья, к которому предъявляются другие требования.

Мебельный лом, как правило, чище автомобильного, не на засор металла, а по форме сдаче. Он содержит меньше производственного второстепенного мусора: пластик, бумажные или тканые прокладки, маслянистые следы. Также на мебельной фурнитуре практически не бывает следов паек или других серьезных механических повреждений, которые могли бы вмешаться в чистоту сплава. Так, к примеру, сантехнический мусор отличается высоким процентом присутствия следов ржавления, строительный – извести, краски, прочего. Поэтому даже при одинаковой чистоте (99%), мебельные отходы стоят незначительно дороже.

Тенденции к использованию цинка

По статистике на сегодня, половина полученного металла, независимо от подаваемой формы сырья, используется для создания антикоррозийных покрытий. Для этого разработано несколько технологий:

• опускают металл в кипящий Zn (горячее цинкование);

• напыляют изделия или даже целые стальные, железные пластины;

• окрашивают, обычным способом, используя цинк, как основное вещество красителя.

Однако такое применение, хотя понятно, в металлолом несут скорее оцинкованную сталь, чем защитный слой на ней. Такая форма отходов пригодна для переработки. На производстве отделяют защитное покрытие, используя его впоследствии, как вторичное сырье.

Особенно, если присутствует термодиффузионное нанесение Zn на стальную или другую поверхность. Результатом этого процесса становится однородный слой цинка без пор и других дефектов, как родной обхватывает поверхность детали любой конфигурации. Что и создает высокую степень защищенности от ржавления, механических повреждений и даже воздействия УФ.

Впрочем, еще один вид цинкования – холодный метод, который предшествует окрашиванию, это грунтование стальных или железных поверхностей растворами, содержащими основной элемент Zn, также востребован производственниками. Доля чистого вещества в готовом нанесенном покрытии составляет 80-92 %.

Лом цинка — описание, виды, средняя цена

Цинк – часто используемый материал в различных сферах деятельности человека. Поэтому его переработка нередко становится частью технологического процесса на производстве. Применение его различных форм имеет место для таких отраслей:

• медицина, как цельные элементы оборудования, так и антикоррозийные покрытия, а также фармакологические средства;

• мебельная фурнитура;

• автомобильные баки, листы, решетки;

• сантехнические изделия;

• реактивы для электротехники.

Хотя недостатка руд, содержащих этот химический элемент пока никто не испытывает, цинковый лом остается в цене. Переработка вторсырья обходится значительно дешевле, чем осваивание новых месторождений или просто его дополнительная добыча.

Какой вид лома принимается, его чистота и требования к нему

Между тем, интерес скупщиков распространяется на такие категории этого металла:

• «нулевые» или использованные заводские чушки;

• разобранные или нет карбюраторы;

• мебельная фурнитура любого плана (замочные разъемы, ручки, держатели), требуется строгое отделение от машиностроительных отходов.

Наиболее удобная форма сырья для изготовления изделий из Zn

Основная масса изделий, состоящая из этого металла, производится методами порошковой металлургии или обычным литьем. Поэтому цинковые заводские чушки, имеющие удобную форму для хранения, транспортировки, наиболее востребованный вид отходов металла. Чушки легко плавятся, перерабатываются в порошок. Отсюда и более высокая цена, чем у других форм.

Карбюраторы: разбирать или нет

Требования по чистоте металла иногда удивляют. Стальные тяги в радиаторах лучше удалить заранее и сдать, как отдельный вид сырья, иначе цена лома цинка уменьшается примерно на 25%. Это касается проводки, другого мусора, но здесь уже не возникает никаких противоречий.

Чистота товара

Также желая сдать лом цинка, придется поинтересоваться степенью легирования собственного товара. Поскольку категория чистого металла должна содержать не менее 99% цинка. Это могут такие виды отходов:

• триерные листы, трубы, фольга;

• пластины из печатных и граверных машин, где до 1% встречаются сопутствующие металлы (Fe, Cd, Pb);

• отходы из машин или авиационных приборов;

• литые изделия.

Степень засора, а также допустимость присутствия определенных примесей обсуждаются в индивидуальном порядке.

К более засоренным типам относятся:

• разновидности лома ЦАМа с малой дозой легирования (до 3%) или содержащие высокую долю примесей;

корпус из сплава цинка ЦАМ

• биметаллические отходы с содержанием Zn не менее 85%;

• автомобильный мусор;

• виды изгари, в том числе цинково-свинцовые сплавы;

• также некоторые аккумуляторные батареи, несмотря на низкую долю цинка, всего 20%.

Принимают все, но снижая цену

Цена на лом цинка на сегодняшний день — это 50-70 рублей за 1 килограмм .

Лом от мебельных отходов, а также автомобильный, строительный, сантехнический сортируют (не все, но те кто специализируется на цинке сортировку выполняют). Следят за тем, чтобы вторсырье не содержало опасных примесей. Наличие таковых переводит товар в категорию военного или радиоактивного сырья, к которому предъявляются другие требования.

Мебельный лом, как правило, чище автомобильного, не на засор металла, а по форме сдаче. Он содержит меньше производственного второстепенного мусора: пластик, бумажные или тканые прокладки, маслянистые следы. Также на мебельной фурнитуре практически не бывает следов паек или других серьезных механических повреждений, которые могли бы вмешаться в чистоту сплава. Так, к примеру, сантехнический мусор отличается высоким процентом присутствия следов ржавления, строительный – извести, краски, прочего. Поэтому даже при одинаковой чистоте (99%), мебельные отходы стоят незначительно дороже.

Тенденции к использованию цинка

По статистике на сегодня, половина полученного металла, независимо от подаваемой формы сырья, используется для создания антикоррозийных покрытий. Для этого разработано несколько технологий:

• опускают металл в кипящий Zn (горячее цинкование);

• напыляют изделия или даже целые стальные, железные пластины;

• окрашивают, обычным способом, используя цинк, как основное вещество красителя.

Однако такое применение, хотя понятно, в металлолом несут скорее оцинкованную сталь, чем защитный слой на ней. Такая форма отходов пригодна для переработки. На производстве отделяют защитное покрытие, используя его впоследствии, как вторичное сырье.

Особенно, если присутствует термодиффузионное нанесение Zn на стальную или другую поверхность. Результатом этого процесса становится однородный слой цинка без пор и других дефектов, как родной обхватывает поверхность детали любой конфигурации. Что и создает высокую степень защищенности от ржавления, механических повреждений и даже воздействия УФ.

Впрочем, еще один вид цинкования – холодный метод, который предшествует окрашиванию, это грунтование стальных или железных поверхностей растворами, содержащими основной элемент Zn, также востребован производственниками. Доля чистого вещества в готовом нанесенном покрытии составляет 80-92 %.

Технология выполнения цинкования в домашних условиях

Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.

Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.

Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.

Проведение цинкования в домашних условиях

Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.

Где найти электролит

В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.

Как получить цинк

Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:

• используя обычные солевые батарейки;
• плавкие предохранители времен Советского Союза;
• любые детали с цинковым покрытием;
• чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах, где продаются химические реактивы.

Подготовка к выполнению процедуры

Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:

• подготавливают гальваническую ванну. Ее роль может выполнять любая стеклянная или пластиковая тара;
• устанавливают штативы для анода и катода;
• электролит не должен содержать в составе нерастворенные кристаллы соли, для чего дополнительно вводят дистиллированную воду;
• роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем качественнее получится покрытие;
• к аноду присоединяется плюс от источника питания. Данных элементов при желании может быть несколько;
• к катоду присоединяется минус. На его поверхности будут осаждаться частицы цинка;
• катод должен быть очищен от ржавчины и любых загрязнений. Перед обработкой его дополнительно окунают в раствор кислоты;
• катод должен находиться на одном расстоянии от анода, чтобы получилось равномерное покрытие со всех сторон;
• в качестве источника питания применяют любой аккумулятор или блок питания с постоянным током на выходе;
• чем больше сила тока и вольтаж, тем быстрее будет происходить реакция и тем рыхлее получится защитная пленка;
• при использовании автомобильного аккумулятора в цепь включают лампочку накаливания до 20 Вт для снижения силы тока.

Технология создания цинковой пленки

Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.

Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.

Популярные методы

Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.

Горячий метод

Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.

Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:

• подготовка. Поверхность металла обезжиривают, проводят травление;
• после выполнения подготовительных процедур деталь промывают и высушивают;
• изделий из металла опускают в емкость с цинковым раствором.

Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.

Холодный метод

Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.

Гальваническое цинкование

Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.

Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.

Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.

Термодиффузионное цинкование

При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.

Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.

Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.

Газотермическое цинкование

Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.

Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях

Чипгуру

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #1 fox_count » 24 янв 2017, 01:16

В общем поскольку видео по этой теме просторах «етих интернетов» много а конкретики мало и ввиду не малой нужды решил попробовать свои силушки на данном поприще.
Руководствовался данным популярным видео и описанием на сайте как мануалом к действию
описание
https://www.youtube.com/watch?v=dk7uYUpUADw

Взял полоску стали, зачистил и помолясь принялся предварительно замеряв ее толщину чтобы иметь представление о скорости нарастания слоя цинка. Сделал все как на видео и в описании на сайте но похоже есть подводные камни.
взял несколько соляных батареек и устроил им расчленнку

В общем пришел к выводу что:
1. корпус батарейки действительно из цинка
2. сульфат должен быть однозначно разбавленным но насколько пока не понятно (и не говорят нигде гады) да и похоже сульфат из серной кислоты не самый подходящий для этой операции цинкования. одни затраты.
Завтра попробую на паяльной.
3. непонятно почему но тряпка сильно мешает процессу хотя сделана из хб.

PS: Уважаемые товарищи знатоки может кто подскажет что я делаю не так кроме толщины выбранных проводов и сульфата из серной кислоты, а.

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #2 User_193 » 24 янв 2017, 01:42

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #3 fox_count » 24 янв 2017, 01:59

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #4 User_193 » 24 янв 2017, 02:01

Я не знаю почему так пишет, но в видео используется хлористый цинк,а не сернокислый. Я не химик, но электролит должен быть точным для гальваники иначе ничего не получится. Ща пошукаю про цинкование, может чего найду.

Отправлено спустя 1 минуту 39 секунд:

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #5 fox_count » 24 янв 2017, 02:10

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #6 User_193 » 24 янв 2017, 02:15

Вот немного по цинкованию вообще и домашнему в частности.
В этой статье рассказывается, как цинковать именно сульфатом цинка, но состав там немного другой и состоит из трех компонентов. То есть это сложнее, чем хлористым цинком.
Видео как просто это делается с хлористым цинком(паяльной кислотой).
https://www.youtube.com/watch?v=SeV6pao9yG8
И здесь рассказывается поподробнее о домашнем цинковании. И опять паяльной кислотой.
https://www.youtube.com/watch?v=1E7dTMRcB34
Тут выше приведенные ролики и описание поподробнее про виды цинкования.

Отправлено спустя 5 минут 28 секунд:
Кстати товарищ в ролике про ремонт ТВ-4 говорит, что нужно водить электродом не задерживаясь на месте иначе образуется черное пятно. Это наверное имеет смысл применительно к цинкованию только чугуна. Происходит какая то реакция и выделяется графит, что и приводит к появлению черного пятна.

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #7 ROW » 24 янв 2017, 09:06

Нанесение цинкового покрытия в домашних условиях

Сообщение #8 fox_count » 24 янв 2017, 11:38

Цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях

Срок службы и надежность автомобиля на 90% зависит от того, насколько качественен его кузов. Поэтому при покупке машины знающие люди сразу же оценивают именно эту характеристику. Когда покупается автомобили, бывшее в использовании, или эконом-вариант, может пригодиться жидкий цинк. И вполне можно выполнить цинкование кузова легкового автомобиля в домашних условиях. Все, что понадобится для придания кузову прочности — некоторые знания и инструменты.

Польза оцинковки корпуса автомобиля

Цинкование кузова своими руками осуществляется с целью защиты его от ржавчины и воздействия химических соединений, которых на дороге в избытке. Проще единожды осуществить эту операцию, чем все время латать корпус.

Производители машин данную процедуру проводят, как правило, лишь с низом корпуса (чаще только днище), как с самым уязвимым местом. Наносится анодная защита — металл с меньшим электрохимическим потенциалом, в сравнении с главным металлом корпуса.

Цинк наиболее популярен благодаря своей дешевизне и хорошим химико-физическим свойствам.

Способы обработки поверхностей цинком

Сегодня есть 3 основных вида оцинковки:

• Термическое, при котором корпус опускается в расплав металла. Иногда на готовый металлический лист наносится тот же расплав и направляется на прокатку. Подобной обработке подвергаются автомобили Porsche, Ford, Volvo. Довольно эффективный способ.
• Холодное, когда на корпус наносится мелкодисперсный цинк. Более надежный, чем остальные методы. Часто применяется для обработки кузовов бюджетных авто.
• Гальваническое, при котором готовая деталь выдерживается в емкости, заполненной цинковым электролитом. Под током цинк прилипает к металлу очень крепко. Технология распространена среди крупных японских и европейских производителей машин.

Первый вариант вряд ли подойдет для оцинковки в домашних условиях.

При холодной оцинковке кузов очищается от грязи и ржавчины и по нему распыляется мелкодисперсный металл. Процесс напоминает покраску баллончиком.

Гальваническая оцинковка кузова своими руками

Простой способ обработки отдельных деталей выглядит приблизительно так:

1. Берется раствор цинка, сульфат или хлорид. Если этого нет, раствор можно приготовить самому, для чего металл растворяется в соляной или серной кислоте. Ингредиенты можно найти в магазинах, где продаются радиодетали. Хлорид цинка используется в качестве паяльной кислоты. В магазинах автозапчастей продается серная кислота, часто применяющаяся в кислотных аккумуляторах в качестве электролита.
2. Понадобится кислостойкая емкость, в которую сначала помещается цинк, а потом аккуратно и без спешки все заливается кислотой. Приблизительное содержание цинка: 400 г на 1 л кислоты. Действие важно выполнять на открытом воздухе, вдалеке от очагов возгорания, ведь при реакции выделяется водород. Простой способ определения того, выработалась ли кислота, — бросить еще немного цинка. Если пузырьков водорода не будет, значит, реакция завершилась. Прозрачный раствор отделяется от жидкого осадка.
3. На предназначенную для цинкования к детали подключается минусовой провод от источника тока. Плюс подключается к цинку.
4. Деталь и цинк помещаются в раствор, и включается напряжение. Вполне хватит 12 вольт от аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Под действием тока растворенный металл осядет на детали, а кусок металла обогатит раствор. Важно, чтобы провод, к которому подключен цинк, не контактировал с раствором! Из-за этого возможна реакция, и процесс пойдет не так.
5. При правильном течении процесса на детали образуется равномерный серый слой. Главное, чтобы процесс протекал не очень быстро, так как металл может потемнеть или стать рыхлым. Во избежание этого подводится ток силой не больше 1 А.
6. По завершении процесса деталь промывается в растворе пищевой или водой. Это делается для нейтрализации остатков кислоты.

Гальваническая оцинковка вовсе не предполагает «купания» кузова в электролите. Этим способом оцинковываются отдельные детали авто. Во время подготовки счищается грязь и ржавчина, причем нельзя использовать ортофосфорную кислоту или уничтожитель ржавчины.

Далее кусок цинка обертывается тканью, желательно несколько раз. Металл можно добыть, к примеру, из разобранной круглой батарейки — стаканчик как раз из необходимого металла. К стаканчику подключают «плюс» от аккумулятора, «минус» остается на массе машины. Провода идеально соединяются зажимами для прикуривания, главное, чтобы их не касалась ткань.

Обернутый бинтом стаканчик смачивается паяльной кислотой либо хлористым цинком, и им бережно водят по обрабатываемой детали. Металл потихоньку будет осаживаться на поверхности.

В завершении процедуры оцинкованное место промывается раствором пищевой соды или водой.

Цинк: производство и применение

Цинк – это металл, стоящий в таблице Менделеева, под номером 30 и имеет обозначение Zn. Плавится при температуре 419 °С градусов, если же температура кипения 913 °С – начинает превращаться в пар. При температурном обычном режиме, состояние хрупкое, а при ста градусах начинает гнуться.

Цвет цинка сине-белый. При воздействии кислорода появляется окисление, а также покрытие карбоната, предохраняющего металл от дальнейшей реакции окисления. Появление на цинке гидроокиси обозначает то, что вода на химический элемент не действует.

Цинк — химический элемент, имеет свои отличительные свойства, преимущества и недостатки. Он широко применяется в повседневной жизни человека, в фармацевтике и металлургии.

Особенности цинка

Металл является необходимым и широко применяемым практически во всех отраслях повседневной жизни человека.

Добыча в основном, производится в Иране, Казахстане, Австралии, Боливии. В России изготовителем является ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Это переходной металл, имеет степень окисления +2, радиоактивный изотоп, период полураспада 244 дня.

Водный арсенат кадмия, цинка и меди

В чистом виде элемент не добывается. Содержится в рудах и минералах: клейофане, марматите, вюртците, цинките. Обязательно присутствует в сплаве с алюминием, медью, оловом, никелем.

Химические, физические свойства и характеристики цинка

Цинк – металл, обладает рядом свойств и характеристик, отличающих его от иных элементов периодической таблицы.

К физическим свойствам цинка относится его состояние. Основным фактором выступает температурный режим. Если при комнатной температуре это хрупкий материал, плотность цинка 7130 кг/м 3 (˃ плотности стали), который практически не гнётся, то при повышении он легко изгибается и прокатывается в листах на заводах. Если взять более высокий температурный режим – материал приобретает жидкое состояние, а если еще поднять температуру на 400-450 °С градусов, тогда он просто испарится. В этом уникальность – менять своё состояние. Если же подействовать кислотами и щелочами, он может рассыпаться, взорваться, расплавиться.

Цинк в жидком состоянии

Формула цинка Zn – zincum. Атомная масса цинка 65.382 а.е.м.

Электронная формула: ядро атома металла содержит 30 протон, 35 нейтрон. В атоме 4 энергетических уровня – 30 электронов. (рис. строение атома цинка)1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 .

Кристаллическая решётка цинка – шестиугольная кристаллическая система с плотно прижатыми атомами. Данные решётки: A=2.66У, С=4.94.

Структура и состав цинка

Добытый и не переработанный материал имеет изотопы 64, 66, 67, электроны 2-8-18-2.

По применению среди всех элементов периодической таблицы металл стоит на 23 месте. В природе элемент выступает в виде сульфида с примесями свинца Pb, кадмия Cd, железа Fe, меди Cu, серебра Ag.

В зависимости от того, какое количество примесей, металл имеет маркировку.

Производство цинка

Как было сказано выше, чистого вида данного элемента в природе нет. Он добывается из иных пород, таких как руда – кадмий, галлий, минералы – сфалерит.

Металл получают на заводе. Каждый завод имеет свои отличительные особенности производства, поэтому оборудование для получения чистого материала различно. Оно может быть таким:

• Роторы, расположенные вертикально, электролитные.
• Специальные печи с достаточно высокой температурой для обжига, а также специальные электропечи.
• Транспортёры и ванны для электролиза.

В зависимости от принимаемого метода добычи металла, задействовано соответствующее оборудование.

Получение чистого цинка

Как упоминалось выше – в природе чистого вида нет. В основном добыча производится из руд, в которых он идет с различными элементами.

Для получения чистого материала задействован специальный флотационный процесс с избирательностью (селективностью). После проведения процесса руда распадается на элементы: цинк, свинец, медь и так далее.

Добытый таким методом чистый металл обжигается в специальной печи. Там при определенных температурах сульфидное состояние материала переходит в оксидное. При обжиге выделяется газ с содержанием серы, направляемый для получения серной кислоты.

Есть 2 способа получения металла:

1. Пирометаллургический – идет процесс обжигания, после — полученная масса восстанавливается с помощью чёрного угля и кокса. Конечным процессом является отстаивание.
2. Электролитический – добытая масса обрабатывается серной кислотой. Полученный раствор подвергают электролизу, при этом металл оседает, его плавят в печах.

Выплавка цинка в печи

Температура плавления цинка в печи 419-480 °С градусов. Если же температурный режим превышен, тогда материал начинает испаряться. При данной температуре допускается примесь железа 0.05%.

При процентной ставке 0.2 железа, лист невозможно будет прокатать.

Применяются различные способы выплавки чистого металла, вплоть до получения цинковых паров, которые направляются в специальные резервуары и там вещество опадает вниз.

Применение металла

Свойства цинка позволяют его применение во многих сферах. В процентном соотношении:

1. Цинкование – до 60%.
2. Медицина – 10%.
3. Различные сплавы, содержащие данный металл 10%.
4. Выпуск шин 10%.
5. Производство красок – 10%.

А также применение цинка необходимо для восстановления таких металлов, как золото, серебро, платина.

Цинк в металлургии

Металлургическая промышленность задействует данный элемент периодической таблицы как основной для достижения определенных целей. Выплавка чугуна, стали является главной во всей металлургии страны. Но, данные металлы подвержены негативному влиянию окружающей среды. Без определенной обработки идет быстрое окисление металлов, что приводит к их порче. Наилучшей защитой служит оцинкование.

Нанесение защитной плёнки на чугун и сталь является лучшим средством от коррозии. На оцинкование уходит около 40% всего производства чистого материала.

Способы оцинкования

Металлургические заводы отличительны не только своим оборудованием, но и применяемыми методами производства. Это зависит от ценовой политики, и месторасположения (природных ресурсов, используемых для металлургической промышленности). Есть несколько методов оцинкования, которые рассматриваются ниже.

Горячий способ оцинкования

Данный способ заключается в обмакивании металлической детали в жидком растворе. Происходит это так:

1. Деталь или изделие обезжиривается, очищается, промывается и сушится.
2. Далее, цинк расплавляется до жидкого состояния при температуре до 480 °С.
3. В жидкий раствор опускается подготовленное изделие. При этом оно хорошо смачивается в растворе и образуется покрытие толщиной до 450 мкм. Это является 100% защитой от воздействия внешних факторов на изделие (влага, прямые солнечные лучи, вода с химическими примесями).

Горячее цинкование металлоконструкций

Но, данный метод имеет ряд недостатков:

• Цинковая пленка на изделии получается неравномерного слоя.
• Нельзя использовать данный метод для деталей, отвечающих точным стандартам по ГОСТу. Где каждый миллиметр считается браком.
• После горячего оцинкования, не каждая деталь останется прочной и износостойкой, поскольку после прохождения высокой температуры появляется хрупкость.

А также данный метод не подходит для изделий, покрытых лакокрасочными материалами.

Холодное оцинкование

Этот метод носит 2 названия: гальванический и электролитический. Методика покрытия изделия защитой от коррозии такова:

1. Металлическая деталь, изделие подготавливается (обезжиривается, очищается).
2. После этого проводится «метод окрашивания» — применяется специальный состав, имеющий главный компонент – цинк.
3. Деталь покрывается данным составом методом распыления.

Благодаря этому методу защитой покрываются детали с точным допуском, изделия, покрытые лакокрасочными материалами. Повышается стойкость к внешним факторам, приводящим к коррозии.

Недостатки данного метода: тонкий защитный слой – до 35 мкм. Это приводит к меньшей защите и небольшим срокам защиты.

Термодиффузионный способ

Данный метод делает покрытие, которое является электродом с положительной полярностью, в то время как металл изделия (сталь) становится отрицательной полярности. Появляется электрохимический защитный слой.

Метод применим только в случае, если детали произведены из углеродистой стали, чугуна, стали с примесями. Цинк используется таким образом:

1. При температуре от 290 °С до 450 °С в порошковой среде, поверхность детали насыщается Zn. Здесь маркировка стали, а также тип изделия имеют значение – выбирается соответствующая температура.
2. Толщина защитного слоя достигает 110 мкм.
3. В закрытый резервуар помещается изделие из стали, чугуна.
4. Добавляется туда специальная смесь.
5. Последним шагом является специальная обработка изделия от появления белых высолов от солёной воды.

В основном данным методом пользуются в случае, если требуется покрыть детали, имеющие сложную форму: резьбу, мелкие штрихи. Образование равномерного защитного слоя является важным, поскольку данные детали претерпевают множественное воздействие внешней агрессивной среды (постоянная влага).

Данный метод дает самый большой процент защиты изделия от коррозии. Оцинкованное напыление является износостойким и практически нестираемым, что очень важно для деталей, которые время о времени крутятся и разбираются.

Иные сферы применения цинка

Помимо оцинкования, металл применяется и в других сферах промышленности.

1. Цинковые листы. Для производства листа выполняется прокатка, в которой важна пластичность. Это зависит от температурного режима. Температура в 25 °С дает пластичность только в одной плоскости, что создает определенные свойства металла. Тут главное для чего изготавливается лист. Чем выше температура, тем тоньше получается металл. В зависимости от этого идет маркировка изделия Ц1, Ц2, Ц3. После этого из листов создаются различные изделия для автомобилей, профиля для строительства и ремонта, для полиграфии и так далее.
2. Цинковые сплавы. Для улучшенных свойств металлических изделий, добавляется цинк. Данные сплавы создаются при высоких температурах в специальных печах. Чаще всего производятся сплавы из меди, алюминия. Данные сплавы применяются для производства подшипников, различных втулок, которые применимы в машиностроении, судостроении и авиации.

В домашнем обиходе оцинкованное ведро, корыто, листы на крыше – это норма. Применяется цинк, а не хром или никель. И дело не только в том, что оцинкование дешевле, чем покрытие другими материалами. Это наиболее надёжный и продолжительный по службе эксплуатации защитный материал нежели, хром или другие применяемые материалы.

В итоге – цинк наиболее распространенный металл, применяемый широко в металлургии. В машиностроении, строительстве, медицине – материал применим не только как защита от коррозии, но и для увеличения прочности, продолжительного срока эксплуатации. В частных домах оцинкованные листы защищают крышу от осадков, в зданиях выравниваются стены и потолки гипсокартонными листами на основе оцинкованных профилей.

Практически у каждой хозяйки в доме есть оцинкованное ведро, корыто, которым она пользуется длительное время.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.