Использование Hartzinc при экстракции химически чистого цинка

Особенности процесса оцинковывания

Каждому этапу процедуры горячего цинкования сопутствуют работы с химическими веществами, которые имеют потенциальную опасность для экологии и для человеческого организма. Из-за вредности горячего цинкования заводы с цехами, где проводят обработку металлов, строят в отдалении от заселенной территории. Многие предприятия осуществляют предварительную подготовку металлоизделий в специальных капсулах, не пропускающих химические испарения наружу.

Техника безопасности для сотрудников

Рабочие цеха должны быть внимательны к любым мелочам на производстве:

• проверять ванны, где находится расплавленный цинк, на наличие трещин;
• следить за расположением металлоконструкции, чтобы не пораниться об острые углы;
• при вдыхании цинковых паров немедленно обратиться за медицинской помощью.

Готовые металлоконструкции не способны причинить вред окружающей среде и здоровью человека. Оцинкованные поверхности не выделяют токсинов. Обычно предприятия правильно утилизируют химические отходы, поэтому горячее цинкование может навредить только сотрудникам цеха, но не природе.

В промышленности используется металлический цинк и его соединения. Оксид цинка ZnO применяют в качестве пигмента для белых красок, в производстве резины, стекла, керамики, спичек, зубного цемента, косметических средств, а также в качестве наполнителя резины и в гальванопластике.

В рабочих помещениях ZnO может присутствовать также в виде высокодисперсного аэрозоля конденсации при технических процессах, связанных с нагреванием цинка выше температуры его плавления. Хлорид и сульфат цинка применяют для консервирования древесины, в целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве вискозного волокна, цинковых минеральных красок, в качестве флюса при горячем цинковании, лужении, пайке.

Металлический цинк и его соединения в производственных условиях поступают в организм главным образом через органы дыхания и частично через пищеварительный тракт в результате заглатывания пыли. Более всего изучено токсическое действие паров цинка и мелкодисперсного аэрозоля, которые образуются в процессе плавления металла оксида цинка. При их вдыхании в значительных концентрациях может возникать проф. заболевание – так называемая цинковая, или литейная лихорадка. Растворимые соли цинка оказывают значительное прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки.

При хроническом отравлении оксидом цинка могут развиться атрофические и субатрофические изменения слизистой оболочки верхних дыхательных путей, гипохромная анемия, жел,-киш. расстройства, нарушения сна, повышенная утомляемость, шум в ушах, снижение остроты слуха. При длительном воздействии пыли оксида цинка на организм человека возможно развитие медленно прогрессирующего пневмокониоза. При длительном вдыхании пыли оксида цинка в значительных концентрациях развиваются умеренные явления пневмосклероза и эмфиземы лёгких, реже – мелкопятнистая диссеминация в связи с отложением рентгеноконтрастной пыли оксида цинка в лёгких; возможна уробилинурия и порфиринурия. На тыльной стороне кистей (преимущественно) отмечают раздражение и изъязвления кожи.

Клиническая картина хронического отравления хлоридом цинка связана с его резко раздражающим действием на слизистые оболочки и на кожу, вплоть до развития дерматита, а также слабо аллергизирующим действием на организм. Вдыхание дыма хлорида цинка вызывает кашель, тошноту, воспаление в верхних дыхательных путях, бронхах, лёгких. В тяжёлых случаях возможно прободение носовой перегородки.

Раздражающим действием обладают также сульфат и стеарат цинка. Сухой сульфат цинка и его концентрированные растворы вызывают изъязвления кожи кистей рук, особенно их тыльной поверхности, по типу так называемых птичьих глазков. Получены экспериментальные данные об онкогенном действии цинка и его соединений.

Острое отравление соединениями цинка отмечали при вдыхании оксида цинка в высоких концентрациях (например, при нагревании металлического цинка выше температуры его плавления). У пострадавших появляется сладковатый привкус во рту, через 1-5 часов возникает сильная жажда, болезненное стеснение в груди, сухой кашель, озноб и другие признаки литейной лихорадки. При вдыхании аэрозоля хлорида цинка может развиться отёк лёгких.

При отравлении растворимыми солями цинка через рот у пострадавших также отмечают металлический вкус во рту, наблюдается тошнота, слюнотечение. развивается ожог слизистой оболочки рта, пищевода, желудка, появляются рвота с примесью крови, боль в животе, понос, резкое возбуждение, непроизвольные подергивания отдельных групп мышц, судороги икроножных мышц, возможен коллапс и шок. При более длительном течении отравления развивается острая почечная недостаточность.

Лечение отравлений цинком

Первая помощь и неотложная терапия при острых отравлениях растворимыми солями цинка, особенно при их пероральном поступлении, состоит в промывании желудка через зонд 3% раствором гидрокарбоната натрия или 2% раствором танина, назначении унитиола, внутривенном введении глюкозы с аскорбиновой кислотой, хлористого кальция, питье щелочных минеральных вод, теплого молока, слизистых отваров, назначении солевых слабительных. При ингаляционных отравлениях цинком и его соединениями применяют преднизолон или другие глюкокортикоиды.

Дальнейшее лечение, так же как и лечение хронических отравлений цинком и его соединениями, симптоматическое.

Профилактика отравлений цинком и его соединениями заключается в механизации и герметизации процессов, связанных с плавлением цветных металлов и другими работами, создании рациональной местной и общей вентиляции, применении индивидуальных средств защиты – респираторов, промышленных противогазов. защитных мазей или жирных кремов и др., мытье рук щелочными растворами.

Цинк — этот хрупкий серебристый голубовато-белый металл, заменить ничем нельзя, его свойства уникальны для промышленности и даже для медицины. Тридцатый элемент периодической системы Менделеева относится к переходным металлам. Это значит, что он способен менять степень окисления, он обладает небольшой электроотрицательностью, и, в общем, немного похож по свойствам на своего ближайшего соседа с предыдущим порядковым номером 29 — на медь. Ещё в конце XVIII века он вместе с медью использовался в качестве элементов вольтова столба, который был способен давать постоянный ток. Поэтому цинк можно считать важным веществом, стоявшим у истоков изучения электричества.

Цинк в чистом виде

См. также статью про Лом цинка.

Но, кроме несомненной пользы, существует и вред цинка для человека. За долгие годы изучения и работы с этим металлом было выявлено очень много случаев как острого, так и хронического отравления цинком, как простым элементом, так и содержащими его веществами. Какие соединения его являются токсичными? Что делать при отравлении цинком, и каковы признаки отравления цинком? Но прежде, чем рассказать об этом, необходимо напомнить о тех отраслях промышленности, где применяется этот элемент, и о его роли в жизни человека.

Человечество давно научилась выплавлять чистый цинк в металлическом виде. Известны, например, монеты из этого металла. Его свойства позволяют извлекать благородные металлы из свинца, которые затем выплавляются в чистом виде на аффинажных заводах. В быту всем известна так называемая оцинковка металлических поверхностей, которая надежно защищает изделия от коррозии. Простейшим примером является оцинкованное корыто или ведро.

Монеты из цинка

Очень много элемента потребляет электрическая промышленность. Он входит в состав батареек и различных аккумуляторов, в числе которых можно назвать серебряно-цинковые элементы, хромо-цинковые, свинцово-цинковые и другие. Он незаменим в полиграфической промышленности: многие многотиражные иллюстрации производятся с помощью цинковых клише, которые протравливают особыми кислотами.

Интересная статья про вторичное использование цинка из батареек — Вторая жизнь батареек.

Этот элемент используется в электротехнике. Добавка его небольшого количества в припой понижает их температуру, с припоями становится проще работать. Если сплавить медь вместе с цинком, то получается латунь, которая применяется в промышленности, начиная от оружейного дела и заканчивая сантехникой.

Не обходится без него и лакокрасочная промышленность. Окись этого металла входят в состав белой краски, которая у художников называется цинковыми белилами. Это соединение является химически инертным, и широко используется в медицине. Она входит в состав различных мазей, поскольку обладает вяжущим и подсушивающим действием.

Некоторые соединения этого металла используется в оптике, например, селенид цинка способен делать оптическое стекло практически не поглощающим инфракрасные лучи. Эта способность высоко ценится в лазерной технике. Этот металл необходим для производства резины, и в других отраслях народного хозяйства.

И практически на всех стадиях работы с этим металлом необходимо соблюдать осторожность: вред цинка на организм человека может быть незаметным, но в результате приводить к хроническому отравлению, например, возможно длительное отравление парами цинка при сварке с развитием так называемой «литейной лихорадки». Вообще, отравление цинком при сварке – один из самых частых случаев интоксикации этим элементом. Но неужели металл полезен только в промышленности и технике, а для человека цинк является ядом и только приносит вред здоровью? Вовсе нет: в небольших дозах он не только полезен, но и незаменим.

Технология горячего цинкования

сцепление цинкового покрытия. Независимо от той формы, в которой графит находится вблизи поверхности изделия, цинк проникает в чугун вдоль чешуек графита. Отдельные частицы чугуна можно обнаружить в покрытии. Считают, что склонность к образованию гартцинка тем сильнее, чем больше графитных включений, как пластинчатых, так и сфероидальных. Структура цинкового покрытия та же, что и покрытия, полученного на стали. Из рис. 35 видно влияние температуры на формирование покрытия при цинковании серого чугуна.

Ковкий чугун и стальное литье в противоположность сильно графитированному на своей поверхности серому чугуну легко цинкуются. Вредное влияние на процесс цинкования могут оказать лишь остатки формовочной земли и другие поверхностные загрязнения. Для указанных материалов также рекомендуется механическая очистка поверхности.

Способ Крапо. Этот способ применяют главным образом для цинкования проволоки и лент. Изделия пропускают через солевую ванну, состоящую в основном из

60% KCN, -20% СаС12 и —20% Na2C03 и работающую при 650—720° С. Во время выдержки в течение — 15 с наряду с удалением незначительного количества окалины происходит поверхностное насыщение железа углеродом и азотом, что препятствует протеканию диффузионных процессов во время цинкования и уменьшает тем самым образование хрупкого слоя железоцинкового сплава. Затем производится обычное горячее цинкование. Цинкование производят в электролитном цинке, свободном от примесей кадмия, свинца, а также сурьмы, снижающих способность покрытия к изгибу.

Диффузионный отжиг цинкового покрытия. При диффузионном отжиге проволока или полоса после цинкования поступают в нагретую до 670° С муфельную печь, установленную в вертикальном положении над ванной цинкования; при этом большая часть цинкового покрытия переходит в железоцинковый сплав. Получаемое таким образом покрытие наряду с достаточным сцеплением и коррозионной стойкостью хорошо поддается изгибу и может быть окрашено в дальнейшем без дополнительной подготовки. Содержание железа в покрытии составляет 7—8%. Оно обладает серой шероховатой поверхностью и не имеет кристаллического узора — «мороза».

Свинцово-цинковый способ. При этом способе ванна цинкования наполнена свинцом; слой цинка имеет незначительную толщину и благодаря различию в плотности плавает на свинцовом расплаве. При 450°С в свинце растворяется только около 2,5% Zn. В результате замены большей части цинкового расплава свинцом достигаются следующие преимущества. Во-первых, площадь поверхности стенок ванны, находящихся в контакте с расплавом цинка, сведена к минимуму. Кроме того, в результате незначительной растворимости цинка в свинце износ стенок ванны из-за образования железоцинкового сплава, а также опасность прогара стенки ванны становятся значительно меньшими. Можно получать пластичные цинковые покрытия благодаря кратковременному пребыванию в цинковом расплаве, так как обрабатываемое изделие основное время находится в расплаве свинца и контактирует с расплавом цинка лишь в процессе выгрузки. Это значительно сокращает образование слоя железоцинкового сплава, так что толщина его составляет почти половину толщины, получаемой при цинковании обычным способом. Покрытие состоит только из Fe—Zn сплава и чистого цинка; слой свинца отсутствует. Описанный способ применяют в большинстве случаев для цинкования штучных изделий. При длительном простое ванны расплавленный цинк может быть вычерпан с поверхности свинцового расплава.

Однако этот способ имеет и ряд недостатков; увеличивается расход цинка, обусловленный сильным окислением тонкого слоя цинкового расплава из-за интенсивного перемешивания во время выгрузки изделия; кроме того, усложняется работа из-за значительной разницы в плот

ности свинца и железа. Изделие, подлежащее цинкованию, принудительно вводят в расплав (так же, как пустотелые изделия) для преодоления выталкивающей гидростатической силы. Указанный метод пригоден главным образом для цинкования листов, лент и проволоки.

6. ОБОГАЩЕНИЕ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ЦИНКОВАНИИ

Цинк играет заметную роль в мировой торговле. В ГДР цинк ввозят главным образом из СССР, Польши и Болгарии. Этот факт, а также высокие цены на цинк, составляющие главную часть расходов при цинковании, требуют особо экономного использования цинка, а также переработки его отходов.

Отходами горячего цинкования является изгарь (пленка), гартцинк и зола (нашатырный шлак).

При правильно организованной работе отделения цинкования необходимо свести до минимума количество отходов, частично перерабатывать их в собственном производстве и обращаться с ними и хранить так, чтобы они не потеряли своей ценности в качестве сырья для других отраслей промышленности.

Количество изгари зависит от условий работы, в основном от величины свободной поверхности цинкового расплава и от частоты ее очистки, составляя от 0,5 до 3,5% от массы пропускаемых изделий. Образующуюся на поверхности расплава пленку окислов перед каждой выгрузкой изделия из расплава убирают при помощи скребка в свободную зону поверхности цинкового расплава. По мере ее накопления, изгарь вычерпывают перфорированной ложкой. При этом ложку слегка ударяют об край ванны для того, чтобы захваченный изгарью жидкий цинк мог стечь обратно в ванну. Надо следить за тем,

чтобы отверстия в ложке не зарастали. Однако 30—40% металлического цинка остается в изгари.

Хартман утверждает, что часть изгари (30—45%) в виде зерен величиной 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Цинк и здоровье

Да, это так: человеческий организм не может обойтись без этого элемента, и у взрослого мужчины в виде различных его соединений в организме содержится около 2 грамма этого металла. Наиболее высока его концентрация в печени, поджелудочной железе и в мышечной ткани. Несколько сотен (более четырехсот разновидностей!) ферментов человеческого организма содержит этот металл, и его по праву можно назвать жизненно важным микроэлементом.

Он нужен для синтеза стероидных гормонов и полноценных сперматозоидов у мужчин, для нормальной работы простаты. В отсутствие цинка невозможно произвести инсулин в поджелудочной железе, что приводит к тяжелому сахарному диабету. Наконец, любители крепких напитков должны знать, что без этого металла невозможна утилизация алкоголя, поскольку этот элемент присутствует в основном ферменте, расщепляющем этанол — алкогольдегидрогеназе. Именно благодаря успешной работе этого печеночного фермента ликвидируется состояние опьянения.

Норма потребления этого вещества для взрослого человека давно известна. Диетологи рекомендуют употреблять около 10 мг элемента в сутки. Источники – это тыквенные семечки, грецкие орехи и халва. Но больше всего цинка содержится в устрицах. Из овощей много микроэлемента содержит зеленый горошек, довольно много его в какао — порошке, в говяжьей печени и вообще в говядине. Некоторые сорта минеральных вод также содержит цинк.

Но что будет, если его в организм поступает слишком много, и если он попадает внутрь неестественным путем, например, через органы дыхания? Каковы могут быть источники вредных веществ, содержащих этот металл, в быту и промышленности? За счёт чего возникают симптомы отравления цинком у человека?

Видео — кладовая цинка:

Отходы горячего цинкования

Технологию горячего цинкования можно считать условно экологически чистой. Условно – потому что нет ни одного промышленного производства, которое не выбрасывало бы в окружающую среду вещества, не утилизируемые природой. Действительно, в этом производстве есть и выбросы газов – как с горелочных устройств (NOх), так и с ванн подготовки поверхности (летучие кислоты). Возможны случайные проливы веществ подготовки поверхности, приводящие, как правило, к попаданию этих веществ либо в ливневую канализацию, либо в муниципальные сточные воды.

Тем не менее данное производство готово к тому, чтобы эти выбросы не превышали предельно допустимых параметров, а планируемые отходы производства либо утилизировались с получением полезных продуктов, либо переводились в неядовитые осадки, пригодные к складированию на полигонах бытовых отходов с минимальным ущербом для окружающей среды.

Основными отходами производства на стадии окунания изделий в расплав являются золка, гартцинк и летучая пыль, которая образуется при окунании изделий в расплав как результат разложения флюса.

Самый простой способ утилизации первых двух компонентов – это их продажа. Дело в том, что в золке содержится до 90%, а в гартцинке – порядка 96% металлического цинка. До недавнего времени достаточно большим потребителем цинка и его соединений была лакокрасочная промышленность, производство цинковых белил. Однако в настоящее время цинковые белила интенсивно вытесняются из производства другими видами белых красок, в основном, на основе диоксида титана.

Другой путь утилизации данных отходов – это отправка их на заводы по получению металлического цинка. За рубежом существует определенная такса на эти отходы – примерно 30 и 70% от цены металлического цинка, соответственно. Однако такой способ утилизации приемлем для Западной Европы (из-за малого плеча перевозки), несколько менее приемлем для Нового Света и, вероятно, неприемлем для России из-за малой массы перевозимого груза и больших расстояний.

Но даже в условиях Западной Европы люди задумываются о том, чтобы снизить потери цинка, вернуть хотя бы часть его обратно в процесс. Для этого придумываются различные способы, но все они основаны на физическом состоянии отходов. Рассмотрим все виды отходов по отдельности.

Золка

Внешний вид данного отхода изображен на рис. 13.19. Золка возникает в результате того, что рабочие скребками освобождают поверхность ванны перед погружением изделий в расплав от оксидной пленки. При этом скребок захватывает не только оксид цинка (собственно золку), но и металлический цинк. Этот металлический цинк находится в золке в виде небольших капель размером от долей миллиметра до нескольких миллиметра.

Исследована возможность процесса возврата значительной части металлического цинка путем следующих операций: размола золки, просеивания на отдельные фракции и возврата части фракций в ванну с расплавом. Показано, что такой способ является экономически выгодным.

Предложено также несколько изменить условия сгребания золки. Золка сгребается не за пределы ванны, а в специальное устройство (сборщик золки), расположенное у одного из концов ванны над расплавом. В этих условиях частички металлического цинка, находясь под температурным воздействием расплава, стекают обратно в расплав, в результате чего золка по химическому составу все больше приближается к оксиду цинка (64% цинка в соединении).

Рис. 13.19. Внешний вид золки – одного из основных рециклируемых отходов процесса горячего цинкования.

Возможно также периодическое высыпание золки на поверхность ванны, когда последняя находится в нерабочем состоянии; при этом происходят те же самые процессы, что и в предыдущем случае.

Недостатком данных методов является наличие на поверхности капелек металлического цинка слоя оксида, который при температуре ванны не плавится, поэтому препятствует быстрому слипанию расплавившихся частиц в более крупные агрегаты. Поэтому предложены специальные смеси типа флюкс-цинк, небольшие добавки которых значительно ускоряют процесс переработки золки и позволяют возвратить в ванну до 80% металлического цинка, находящегося в золке. Химический состав смесей не сообщается, но его легко определить химическим путем. Как правило, это хлористый или азотнокислый аммоний, к которому добавлены некоторые вещества, препятствующие их слеживаемости и самопроизвольной взрываемости.

Предлагаются также установки по отделению механическим путем капелек цинка от оксида цинка. Согласно этим методам, производится размол технического продукта и затем рассев на фракции. Оксид цинка, как более хрупкий продукт, превращается в пылевидную фракцию, а более крупные частицы – это металлический цинк.

В последнее время широко рекламируется, на наш взгляд, более прогрессивный способ переработки золки в специально сконструированных печах (рис. 13.20). Экспериментально показано, что при общем цинковании в золке содержится до 70% металлического цинка, а при цинковании труб и при цинковании с использованием центрифуг – до 80% цинка. В то же время показано, что до 90% металлического цинка может быть извлечено из этого отхода. Практика подтверждает эти выводы. Для работы такой печи требуется 10 куб. м горючего газа в час, печь обслуживается одним рабочим, а стоимость регенерированного цинка составляет 0,125 доллара/кг, что дешевле покупного более чем на порядок.

Гартцинк (дросс)

Гартцинк – это железо-цинковый сплав примерной формулы FeZn7 с плотностью около 7, с температурой плавления порядка 530°С. Пути его образования очевидны – это взаимодействие расплавленного цинка с железом, входящим в состав флюса, высушенного на поверхности изделия; это также взаимодействие цинка с железом, выходящим с поверхности изделия при образовании железо-цинкового сплава; это также результат взаимодействия цинка со стенками ванны. Образующийся гартцинк, будучи тяжелее расплава цинка, оседает на дно ванны. Для того, чтобы более эффективно убрать гартцинк со дна ванны, на ее дно помещают свинцовую подушку. В этом случае удаление гартцинка с помощью грейфера является достаточно эффективным. Кроме того, не происходит прирастания гартцинка ко дну ванны.

В имеющихся пособиях не акцентируют внимания читателя на том, что кристаллы гартцинка, зародившиеся малыми, непрерывно растут, и лишь достигнув определенной величины, начинают опускаться на дно. Различные ванны, будучи снабжены горелками различной конструкции, по-различному создают и потоки жидкости в ваннах. В результате на дне различающихся по способу нагрева ванн образуется осадок гартцинка различающейся крупности.

Извлеченный из ванны гартцинк, будучи разлит в чушки для последующей утилизации, по внешним признакам мало чем отличается от чушек металлического цинка (рис. 13.21). Если рассмотреть его срез под микроскопом, то можно увидеть (рис. 13.22), что частички гартцинка «плавают» в цинке, то есть вместе с гартцинком в отходы идет и чистый цинк. Поскольку отходы в виде гартцинка являются хорошим исходным материалом для получения из него вновь металлического цинка, то покупатели платят за этот отход реальные деньги. Обычно они указывают, что принимают для переработки гартцинк с концентрацией целевого продукта (цинка) 92-96%. Посчитаем, сколько лишнего цинка, еще способного послужить технологическим целям, отдается по цене отхода.

Рис. 13.20. Внешний вид устройства для переработки золки на месте оцинковочного производства и получение конечного продукта.

Расчеты показывают, что чистый гартцинк формулы FeZn7 должен содержать 11,1% железа. В реальном отходе содержание железа колеблется от 4 до 8%. Элементарные расчеты показывают, что при содержании железа в гартцинке 4 и 8% доля гартцинка в чушках составляет 36 и 72%, соответственно, то есть содержание чистого цинка равно 64 и 28%.

Последняя величина в принципе равна доле пустот между плотной упаковкой кристаллов гартцинка, если последние принять за шарообразные частицы, и добиться лучшего результата можно лишь с помощью термической обработки отхода (о ней позже). Однако величина 64% говорит о том, что по крайней мере половину цинка из отходов можно было сохранить для производства. Во-первых, необходимо осуществлять мероприятия по увеличению полноты осаждения гартцинка в ванне – осуществляются специальные мероприятия – барботаж расплава.

Имеются патентные решения, в которых предлагается осуществлять нагрев гартцинка в специальном тигле (по аналогии с вышеупомянутым решением по золке), в результате чего кристаллы гартцинка оседают на дно тигля, а сверху оказывается металлический цинк, который можно вернуть в ванну. Неизвестно, однако, проработана ли экономическая сторона вопроса.

Рис. 13.21. Внешний вид отходов гартцинка.

Рис. 13.22. Гартцинк под микроскопом.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Прежде всего, весь источник вреда содержится в ионизированных формах этого металла, имеющую валентность 2 + точка из токсичных соединений можно назвать все растворимые соли, особенно с серной и соляной кислотой, то есть сульфаты и хлориды этого металла, а также, цитрат цинка. Находясь в растворах, ионизированный металл способен вызвать тяжелую интоксикацию. Вполне хватит всего лишь 1 грамма сульфата цинка для нанесения тяжелого вреда здоровью.

Не следует думать, что эти соли встречаются только на химическом производстве. Они часто могут образоваться и в домашних условиях, особенно, если длительно хранить пищевые продукты в оцинкованной посуде. Простейшим примером служит длительное хранение квашеной капусты в таком ведре. Кислота, которая образуется в процессе закваски, извлекает металл из покрытия и может вызвать довольно сильное отравление. Очень ядовитым считается фосфид цинка – фосфористый цинк, этим ядохимикатом уничтожают грызунов, и его проникновение внутрь вызывает тяжелые отравления.

При проникновении металла в организм через рот возникают патологические изменения в почках, а при значительной дозе — развивается желтуха. При длительном воздействии он влияет на уровень кальция в крови, который снижается вследствие антагонизма между этими металлами.

Цинк способствует вымыванию кальция из костной ткани, нарушается метаболизм фосфора, и развивается остеопороз. При длительном воздействии этот металл может способствовать развитию злокачественных новообразований, а также вызывает бесплодие.

Оксид, будучи твердым, химически инертен, и входит во многие лечебные мази, подсушивающие кожу. Вред оксида цинка возникает при ингаляционном воздействии. Характерным признаком такого отравления оксидом цинка будет являться небольшой привкус во рту (чаще всего – сладкий), сильное понижение аппетита и сильная жажда. Вообще, вред паров цинка и содержащих его веществ в промышленных условиях несравнимо выше, чем вред от случайного употребления внутрь химических соединений этого элемента.

Оксид цинка — применяется для изготовления различных косметических средств (мыла, кремов и т.д)

Основной источник проникновения вредных соединений элемента в организм — это органы дыхания. Наиболее часто этот путь реализуется у рабочих, занятых в горнодобывающей промышленности и при переработке руды. Чрезвычайно велик вред паров металла при вдыхании. Высокий риск получить так называемую литейную лихорадку у работников, занятых выплавка цинка и латуни, а также у сварщиков. Каковы же признаки отравления цинком? Как распознать, что произошло отравление парами цинка при сварке? И что такое «литейная лихорадка»?

При какой температуре оцинковка выделяет вредные вещества

На сегодняшний день горячее цинкования является приоритетом для всех производителей метизов. Такая популярность обуславливается приемлемыми ценами на цинк, максимумом защиты от ржавчины и деформации, долгим сроком службы оцинкованных изделий. При работе в цеху следует следовать правилам безопасности – данный метод не является безобидным для здоровья человека, существует также и вредность горячего цинкования.

Заинтересовался?

Горячее цинкование – процесс не безотходный. В результате обработки металла цинком образуется два вида отходов: изгарь и гартцинк

Горячее цинкование – современный, качественный и надежный метод защиты металлических изделий от коррозии. Он получил широкое распространение в различных отраслях промышленности. Покрытие цинком обеспечивает защиту детали/изделия на десятки лет (в загородной среде срок его срок службы может достигать более 100 лет). Но в чем заключается сам процесс обработки? Что происходит с цинком при соприкосновении с поверхностью изделия? На эти вопросы постарались ответить эксперты «БПМ-Технолоджис» — ведущего производителя линий горячего цинкования в России.

Горячее цинкование. Тонкости, особенности, секреты технологического процесса.

Как формируется цинковое покрытие? Когда деталь помещают в ванну, расплавленный цинк обволакивает ее полностью. На молекулярном уровне происходит следующее: частицы цинка соединяются с частицами поверхности изделия, образуя при этом крепкие связи. Именно поэтому покрытие обладает столь высокой надежностью.

При этом в процессе обработки порядка 10% всего используемого цинка теряется, переходя в изгарь. Результаты лабораторных исследований показали, что ее состав разнообразен и включает в себя множество соединений: оксиды, продукты сгорания флюса (2пС12, КН4С1), вещества, содержащие железо, свинец и другие металлы. Их количество, вид зависит от типа применяемой технологии горячего цинкования. Основные компоненты остаются неизменными. Это цинк и его производные – 75 – 90%, остальные 10% составляют металлические включения (свинец, алюминий, железо), также в небольших пропорциях присутствует вода и хлор.

Кроме того, в процессе цинкования металла образуется еще один тип отходов – гартцинк. Его количество равно 5% от затрачиваемого количества цинка на покрытие. Данный вид отходов имеет более высокую плотность, нежели расплав. Он образуется на дне ванны в том случае, когда количество железа в расплаве становится больше чем предел его растворимости.

Скорость, с которой образуются отходы, в частности изгарь и гартцинк, зависит от ряда факторов:

— периодичности, метода их удаления;

— площади поверхности зеркала ванны;

— метода нагрева ванны;

— температуры расплава цинка, его химического состава;

— интенсивности эксплуатации ванны;

— структуры и химического состава металлического изделия.

Влияние отходов (изгарь, гартцинк) на качество образуемого цинкового покрытия крайне отрицательное. И их надо своевременно удалять, предварительно прекратив процесс цинкования.

В состав гартцинка входят различные химические соединения, порядка 3-4% железа, около 1 – 2% свинца. Остальные 95% — чистый цинк. Поэтому при очистке ванны после завершения цинкования металла также удаляется и более чем 25 кг цинка.

БПМ-Технолоджис – российский эксперт в защите изделий от коррозии. Компания разрабатывает и производит под реализацию высокотехнологичные линии горячего цинкования металла «под ключ». Приобрести оборудование можно на самых выгодных условиях. Стоимость готовой технологии составляет всего 22 миллиона рублей, срок изготовления — 16 недель. За консультациями и более подробной информацией обращайтесь по телефонам: 8 800 250 24 52, 8(831) 462 07 82.

По материалам: БПМ-Технолоджис (производство линий горячего цинкования).