خواص ، روشهای تولید و استفاده از گرد و غبار روی

فرمول شیمیایی: روی

وزن مولکولی: 65.38

خواص:
روی یک فلز مایل به سفید مایل به سفید با یک ساختار کریستالی نزدیک شش ضلعی است. این نقطه ذوب 419.58 درجه سانتیگراد ، نقطه جوش 907 درجه سانتیگراد ، سختی MOHS 2.5 ، مقاومت الکتریکی 0.02 Ω · mm²/m و چگالی 7.14 گرم بر سانتی متر مربع است.

رنگدانه های گرد و غبار روی در دو ساختار ذرات وجود دارد: کروی و پوسته مانند. گرد و غبار روی مانند پوسته از قدرت پوشش بیشتری برخوردار است.

از نظر شیمیایی ، گرد و غبار روی کاملاً واکنشی است. در شرایط طبیعی جوی ، یک لایه نازک و متراکم از کربنات اصلی روی بر روی سطح آن تشکیل می دهد ، که از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری می کند و باعث می شود در جو بسیار مقاوم در برابر خوردگی باشد. با این حال ، در برابر خوردگی در نمک های اسیدی یا قلیایی مقاوم نیست. در اسیدهای معدنی ، پایه ها و اسید استیک حل می شود اما در آب نامحلول است.

گرد و غبار روی با یک شعله سفید روشن در اکسیژن خالص می سوزد اما اشتعال در هوای طبیعی دشوار است ، بنابراین به عنوان یک جامد قابل اشتعال طبقه بندی نمی شود. در محیط های عادی ، گرد و غبار روی با رطوبت یا آب برای تولید گاز هیدروژن واکنش نشان می دهد ، اما میزان تولید هیدروژن نسبتاً کند است ، به مراتب کمتر از 1 لیتر/(کیلوگرم · ساعت). بنابراین ، گرد و غبار روی به عنوان ماده ای طبقه بندی نمی شود که در هنگام تماس با آب گازهای قابل اشتعال تولید می کند. با این حال ، برای ذخیره سازی و حمل و نقل ایمن تر ، توصیه می شود آن را به عنوان یک ماده خطرناک کلاس 4.3 (موادی که هنگام خیس بودن خطرناک هستند) درمان کنید. در حال حاضر ، مقررات مربوط به ذخیره و حمل و نقل پودر روی در مناطق مختلف چین متفاوت است و برخی از آنها ملایم تر و برخی دیگر دقیق تر هستند.

گرد و غبار روی می تواند در هوا منفجر شود ، فرآیندی که شامل احتراق فاز گاز است. به عنوان مثال ، گرد و غبار روی به اندازه میکرون دارای زمان تأخیر احتراق بهینه 180 میلی ثانیه ، با محدودیت انفجار 1500-2000 گرم در متر مربع است. با غلظت 5000 گرم در متر مربع ، به حداکثر فشار انفجار ، حداکثر سرعت افزایش فشار انفجار و حداکثر شاخص انفجار ، که به ترتیب 0.481 مگاپاسکال ، 46.67 مگاپاسکال در ثانیه و 12.67 مگاپاسکال · m/s است. سطح خطر انفجار پودر روی به اندازه میکرون به عنوان ST1 طبقه بندی می شود ، که نشان دهنده خطر انفجار نسبتاً کم است.

روشهای تولید:
1. بالادست - ذوب سنگ معدن روی:
چین دارای منابع سنگ معدن روی فراوان است که نزدیک به 20 ٪ از ذخایر جهانی را تشکیل می دهد ، و دوم فقط برای استرالیا است. چین همچنین تولید کننده اصلی سنگ معدن روی است که بیش از یک سوم از تولید جهانی را به خود اختصاص داده و رتبه اول در سراسر جهان را دارد. فرآیند ذوب شامل پالایش سنگ روی برای به دست آوردن کنسانتره سولفید روی ، که سپس از طریق فرآیندهای پیرومتالورژیکی یا هیدرومتالورژیکی به روی خالص کاهش می یابد و در نتیجه شمش روی ایجاد می شود.
در سال 2022 ، تولید روی آن در چین به 6.72 میلیون تن رسید. هزینه شمش روی در نهایت قیمت پودر روی کروی را تعیین می کند ، که می تواند 1.15-1.2 برابر قیمت شمش های روی تخمین زده شود.

2. گرد و غبار روی روش جوانی: **
با خلوص بالا (99.5)) شمش روی در یک کوره Reverberatory یا Rotary تا 400-600 درجه سانتیگراد گرم می شود تا ذوب شود. روی مذاب سپس در شرایط گرم شده و عایق به یک سطح نسوز قابل انعطاف منتقل می شود و هوای فشرده شده با فشار 0.3-0.6 مگاپاسکال است. پودر روی اتمی در یک جمع کننده گرد و غبار جمع آوری می شود و سپس از یک الک ارتعاش چند لایه عبور می کند تا قبل از بسته بندی آن را در اندازه ذرات مختلف جدا کند.

3. گرد و غبار روی. روش فرز بی بال: **
این روش می تواند خشک یا مرطوب باشد و باعث ایجاد گرد و غبار روی پوسته خشک یا گرد و غبار روی پوسته مانند خمیر شود. به عنوان مثال ، آسیاب توپ مرطوب می تواند دوغاب گرد و غبار روی پوسته مانند خمیر را تولید کند. پودر روی اتمی شده با حلال های هیدروکربن آلیفاتیک و مقدار کمی روان کننده در یک آسیاب توپ مخلوط می شود. پس از به دست آوردن ساختار ظرافت و پوسته پوسته مورد نظر ، دوغاب فیلتر می شود تا یک کیک فیلتر با بیش از 90 ٪ محتوای روی تشکیل شود. سپس کیک فیلتر برای تولید دوغاب گرد و غبار روی برای پوشش ها مخلوط می شود و مقدار فلزی بیش از 90 ٪ است.

موارد استفاده:
گرد و غبار روی در درجه اول در صنعت پوشش ها استفاده می شود ، مانند پوشش های ضد خوردگی روی ارگانیک و معدنی غنی از روی. همچنین در رنگها ، متالورژی ، مواد شیمیایی و داروسازی استفاده می شود. صنعت پوشش ها حدود 60 ٪ از تقاضای پودر روی را تشکیل می دهد و پس از آن صنعت شیمیایی (28 ٪) و صنعت داروسازی (4 ٪).

گرد و غبار روی کروی از ذرات تقریبا کروی تشکیل شده است ، از جمله گرد و غبار روی روی استاندارد و گرد و غبار روی روی با فعالیت فوق العاده بالا. دومی دارای محتوای روی بالاتری ، ناخالصی های پایین تر ، ذرات کروی صاف ، فعالیت خوب ، اکسیداسیون حداقل سطح ، توزیع اندازه ذرات باریک و پراکندگی عالی است و آن را به یک محصول با کارایی بالا تبدیل می کند. گرد و غبار روی با فعالیت بسیار بالا به طور گسترده ای در پوشش ها و کاربردهای ضد خوردگی ، به ویژه در آغازگرهای غنی از روی مورد استفاده قرار می گیرد یا به طور مستقیم در پوشش های ضد خوردگی اعمال می شود. در روکش ها ، گرد و غبار روی با اندازه ذرات کمتر از 28 میکرومتر استفاده می شود. گرد و غبار روی فوق العاده فاین با کارایی بالا باعث صرفه جویی در منابع ، بهبود بهره وری استفاده می شود و عملکرد ضد خوردگی پوشش را افزایش می دهد و چشم انداز گسترده ای در بازار ارائه می دهد.

گرد و غبار روی پوسته دارای ساختار پوسته پوسته است و توسط آسیاب توپ یا رسوب بخار فیزیکی (PVD) تولید می شود. دارای نسبت ابعاد بالایی (30-100) ، پخش عالی ، پوشش و خصوصیات محافظ است و عمدتاً در پوشش های داکتومت (پوشش های روی-آلومینیوم) استفاده می شود. گرد و غبار روی ، پوشش بهتر ، توانایی شناور ، توانایی پل ، توانایی محافظ و درخشش فلزی در مقایسه با پودر روی کروی را ارائه می دهد. در روکش های داکرومت ، گرد و غبار روی پوسته به صورت افقی پخش می شود و چندین لایه موازی با تماس چهره به چهره تشکیل می دهد ، باعث بهبود هدایت بین روی و بستر فلزی و در بین ذرات روی می شود. این منجر به پوشش متراکم تر ، مسیرهای خوردگی گسترده ، مصرف بهینه شده روی و ضخامت پوشش و خاصیت محافظ و خاصیت ضد خوردگی می شود. پوشش های ضد خوردگی ساخته شده با گرد و غبار روی پوسته ، مقاومت در برابر اسپری نمکی را به طور قابل توجهی بهتر از پوشش های گالوانیزه با آب یا گرم با آب گرم ، با سطح آلودگی پایین تر ، برآورده می کند که نیازهای حفاظت از محیط زیست را برآورده می کند.