65. En quines condicions es produeix l'escòria de zinc? Quins són els seus components i propietats?

L'escòria de zinc consisteix principalment en els productes de reacció entre el zinc i el ferro, i el seu component principal és la capa d'aliatge de zinc de ζ-ferro en fase- formada mitjançant la seva combinació. En conseqüència, l'escòria de zinc normalment conté un 3-6% de ferro i un 94-97% de zinc. En alguns processos de galvanització en calent, s'afegeix plom per protegir el fons de l'olla de galvanització, donant lloc a escòries de zinc que conté un 1,5-2% de plom. A més, de vegades s'incorpora alumini per millorar la suavitat de la superfície i la microestructura de la capa galvanitzada, donant lloc a traces d'alumini a l'escòria de zinc.
El ferro de l'escòria de zinc prové principalment de les sals de ferro que s'adhereixen a les superfícies de les canonades d'acer durant el pretractament, juntament amb les capes d'aliatge de zinc-ferro que es formen mitjançant la dissolució del líquid de zinc i la difusió mútua entre els àtoms de ferro i zinc dins de les canonades, les olles de galvanització i els equips de galvanització. La capa de fase ζ- cristal·litzada (coneguda com a capa de deriva) es desprèn del substrat d'acer i s'acumula a la part inferior de l'olla de galvanització, formant gradualment la capa d'escòria de zinc.
La formació de l'escòria de zinc implica dues reaccions principals: 1) Reacció induïda per sal de ferro-: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇; FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃{. 2) Reacció induïda per acer-: Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C; Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C. Les propietats clau de l'escòria de zinc inclouen: 1) Un punt de fusió més alt que el zinc pur; 2) Major densitat que el zinc pur. Segons el mètode de Schullman, les densitats d'escòria de zinc amb continguts de ferro del 6,2%, 7,0%, 9,0% i 22% són 7,15, 7,24, 7,24 i 7,36 kg/dm⁻⁸, respectivament.
3) La morfologia cristal·lina de l'escòria de zinc presenta estructures monoclíniques i hexagonals simètriques amb trets angulars distintius; 4) Mostra un color blanc-grisenc amb una brillantor platejada; 5) L'escòria conté impureses com ara compostos insolubles de plom, alumini, antimoni, cadmi, coure i àcids; 6) El contingut de zinc oscil·la entre el 94% i el 97%; 7) El contingut de ferro és aproximadament del 3% al 6%; 8) A causa de la seva fragilitat, l'escòria de zinc no té la flexibilitat del zinc pur; 9) Essencialment, l'escòria de zinc és un aliatge format per zinc barrejat amb la fase ζ de la capa flotant, la fase δ1 de la capa de gelosia i altres impureses.