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Propiedades, métodos de producción y usos del polvo de zinc

Fórmula química: Zn

Peso molecular: 65.38

Propiedades:
El zinc es un metal blanco azulado con una estructura cristalina hexagonal de un estrecho. Tiene un punto de fusión de 419.58 ° C, un punto de ebullición de 907 ° C, una dureza de MOHS de 2.5, una resistividad eléctrica de 0.02 Ω · mm²/m, y una densidad de 7.14 g/cm³.

Los pigmentos de polvo de zinc vienen en dos estructuras de partículas: esféricas y en forma de escamas. El polvo de zinc tipo escama tiene una mayor potencia de cobertura.

Químicamente, el polvo de zinc es bastante reactivo. En condiciones atmosféricas normales, forma una capa delgada y densa de carbonato de zinc básico en su superficie, lo que evita una oxidación adicional, lo que lo hace altamente resistente a la corrosión en la atmósfera. Sin embargo, no es resistente a la corrosión en sales ácidas o alcalinas. Se disuelve en ácidos inorgánicos, bases y ácido acético, pero es insoluble en agua.

El polvo de zinc arde con una llama blanca brillante en oxígeno puro, pero es difícil de encender en el aire normal, por lo que no se clasifica como un sólido inflamable. En ambientes normales, el polvo de zinc reacciona con humedad o agua para producir gas de hidrógeno, pero la velocidad de producción de hidrógeno es relativamente lenta, mucho menos de 1 l/(kg · h). Por lo tanto, el polvo de zinc no se clasifica como una sustancia que produce gases inflamables al contacto con el agua. Sin embargo, para el almacenamiento y el transporte más seguros, es aconsejable tratarlo como un material peligroso de clase 4.3 (sustancias que son peligrosas cuando están húmedas). Actualmente, las regulaciones sobre el almacenamiento y el transporte de polvo de zinc varían en diferentes regiones de China, y algunos son más indulgentes y otros más estrictos.

El polvo de zinc puede explotar en el aire, un proceso que involucra la combustión de fase gaseosa. Por ejemplo, el polvo de zinc del tamaño de micron tiene un tiempo de retraso de encendido óptimo de 180 ms, con un límite de explosión de 1500–2000 g/m³. A una concentración de 5000 g/m³, alcanza la presión de explosión máxima, la velocidad de aumento de la presión de explosión máxima y el índice de explosión máxima, que son 0.481 MPa, 46.67 MPa/s y 12.67 MPa · m/s, respectivamente. El nivel de peligro de explosión del polvo de zinc del tamaño de micras se clasifica como ST1, lo que indica un riesgo de explosión relativamente bajo.

Métodos de producción:
1. Upstream - Smithing de mineral de Zinc:
China tiene abundantes recursos de mineral de zinc, que representa casi el 20% de las reservas globales, solo superas a Australia. China también es un importante productor de mineral de zinc, que contribuye con más de un tercio de la producción global, clasificando el primer mundo en todo el mundo. El proceso de fundición implica refinar el mineral de zinc para obtener el concentrado de sulfuro de zinc, que luego se reduce a zinc puro a través de procesos pirometalúrgicos o hidrometalúrgicos, lo que resulta en lingotes de zinc.
En 2022, la producción de lingotes de zinc de China alcanzó los 6,72 millones de toneladas. El costo de los lingotes de zinc determina en última instancia el precio del polvo esférico de zinc, que se puede estimar en 1.15–1.2 veces el precio de los lingotes de zinc.

2. Polvo de zinc: método de atomización: **
Los lingotes de zinc de alta pureza (99.5%) se calientan a 400–600 ° C en un horno reverberatorio o giratorio hasta que se funden. El zinc fundido se transfiere a un crisol refractario y se atomiza en condiciones calentadas y aisladas, con aire comprimido a una presión de 0.3-0.6 MPa. El polvo de zinc atomizado se recoge en un colector de polvo y luego se pasa a través de un tamiz vibrante de múltiples capas para separarlo en diferentes tamaños de partículas antes del embalaje.

3. Polvo de zinc - Método de molienda de bola: **
Este método puede estar seco o húmedo, produciendo polvo de zinc de escamas secas o polvo de zinc de escamas de pasta. Por ejemplo, la molienda de bolas húmedas puede producir una lechada de polvo de zinc en forma de pasta. El polvo de zinc atomizado se mezcla con solventes de hidrocarburos alifáticos y una pequeña cantidad de lubricante en un molino de bolas. Una vez que se logran la finura y la estructura de escamas deseadas, la lechada se filtra para formar un pastel de filtro con más del 90% de contenido de zinc. Luego, el pastel de filtro se mezcla para producir suspensión de polvo de zinc para recubrimientos, con un contenido de metal de más del 90%.

Usos:
El polvo de zinc se utiliza principalmente en la industria de recubrimientos, como en recubrimientos anticorrosiones ricos en zinc orgánicos e inorgánicos. También se usa en colorantes, metalurgias, productos químicos y productos farmacéuticos. La industria de los recubrimientos representa aproximadamente el 60%de la demanda de polvo de zinc, seguido por la industria química (28%) y la industria farmacéutica (4%).

El polvo esférico de zinc consiste en partículas casi esféricas, incluidos el polvo de zinc estándar y el polvo de zinc de alta actividad ultra fina. Este último tiene un mayor contenido de zinc, impurezas más bajas, partículas esféricas lisas, buena actividad, oxidación de superficie mínima, distribución de tamaño de partícula estrecha y excelente dispersión, lo que lo convierte en un producto de alto rendimiento. El polvo de zinc de alta actividad ultra fina se usa ampliamente en recubrimientos y aplicaciones anticorrosiones, particularmente en cebadores ricos en zinc o se aplica directamente a recubrimientos anticorrosión. En los recubrimientos, el polvo de zinc con un tamaño de partícula de menos de 28 μm se usa comúnmente. El polvo de zinc ultra fina de alto rendimiento ahorra recursos, mejora la eficiencia de utilización y mejora el recubrimiento del rendimiento anticorrosión, ofreciendo amplias perspectivas del mercado.

El polvo de zinc de escamas tiene una estructura en forma de escama y se produce mediante molienda de bolas o deposición física de vapor (PVD). Tiene una alta relación de aspecto (30-100), excelentes propiedades de propagación, cobertura y blindaje, y se usa principalmente en recubrimientos dacromet (recubrimientos de aluminio de zinc). El polvo de zinc Flake ofrece una mejor cobertura, capacidad flotante, capacidad de puente, capacidad de blindaje y brillo metálico en comparación con el polvo esférico de zinc. En los recubrimientos de Dacromet, el polvo de zinc de escamas se extiende horizontalmente, formando múltiples capas paralelas con contacto cara a cara, mejorando la conductividad entre el zinc y el sustrato metálico y entre las partículas de zinc. Esto da como resultado un recubrimiento más denso, vías de corrosión extendidas, consumo optimizado de zinc y espesor de recubrimiento, y mejoras de blindaje y propiedades anticorrosiones. Los recubrimientos anticorrosión hechos con polvo de zinc de escamas exhiben una resistencia de pulverización de sal significativamente mejor que los recubrimientos galvanizados electrochados o en caliente, con niveles de contaminación más bajos, cumpliendo con los requisitos de protección del medio ambiente.


Tiempo de publicación: febrero-07-2025