מאפיינים, שיטות ייצור ושימושים באבק אבץ

פורמולה כימית: Zn

משקל מולקולרי: 65.38

מאפיינים:
אבץ הוא מתכת לבנה כחלחל עם מבנה קריסטל ארוז משושה. יש לו נקודת התכה של 419.58 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה של 907 מעלות צלזיוס, קשיות של MOHS של 2.5, התנגדות חשמלית של 0.02 ω · mm²/m, וצפיפות של 7.14 גרם/ס"מ.

פיגמנטים של אבק אבץ מגיעים בשני מבני חלקיקים: כדורי ודמויי פתית. לאבק אבץ דמוי פתית יש כוח כיסוי גדול יותר.

מבחינה כימית, אבק אבץ הוא די תגובתי. בתנאים אטמוספריים רגילים, היא יוצרת שכבה דקה וצפופה של אבץ בסיסי על פני השטח שלה, המונעת חמצון נוסף, מה שהופך אותה לעמידה בפני קורוזיה באטמוספרה. עם זאת, הוא אינו עמיד בפני קורוזיה במלחים חומציים או אלקליין. זה מתמוסס בחומצות אורגניות, בסיסים וחומצה אצטית אך אינו מסיס במים.

אבק אבץ נשרף עם להבה לבנה בהירה בחמצן טהור אך קשה להצית באוויר רגיל, כך שהוא לא מסווג כמוצק דליק. בסביבות רגילות, אבק אבץ מגיב עם לחות או מים לייצור גז מימן, אך קצב ייצור המימן איטי יחסית, הרבה פחות מ -1 ליטר/(ק"ג). לפיכך, אבק אבץ אינו מסווג כחומר המייצר גזים דליקים במגע עם מים. עם זאת, לאחסון ותחבורה בטוחים יותר, רצוי להתייחס אליו כחומר מסוכן בכיתה 4.3 (חומרים המסוכנים כאשר הם רטובים). נכון לעכשיו, תקנות על אחסון והובלה של אבקת אבץ משתנות באזורים שונים בסין, כאשר חלקם הם מקלים יותר ואחרים מחמירים יותר.

אבק אבץ יכול להתפוצץ באוויר, תהליך הכרוך בעירה בשלב הגז. לדוגמה, לאבק אבץ בגודל מיקרון יש זמן עיכוב הצתה אופטימלי של 180 ms, עם גבול פיצוץ של 1500–2000 גרם/מ"ק. בריכוז של 5000 גרם/מ"ק, הוא מגיע ללחץ פיצוץ מקסימלי, קצב עליית לחץ פיצוץ מקסימלי ומדד פיצוץ מקסימלי, שהם 0.481 MPa, 46.67 MPa/S ו- 12.67 MPa · m/s, בהתאמה. רמת סכנת הפיצוץ של אבקת אבץ בגודל מיקרון מסווגת כ- ST1, מה שמצביע על סיכון פיצוץ נמוך יחסית.

שיטות ייצור:
1. במעלה הזרם - התכת עפרות נבחרת:
בסין יש משאבי עפרות אבץ בשפע, המהווים כמעט 20% מהשגרה העולמית, שנייה רק ​​לאוסטרליה. סין היא גם מפיקה עיקרית של עפרות אבץ, ותורמת למעלה משליש מההפקה העולמית, המדורגת ראשונה ברחבי העולם. תהליך ההתכה כולל זיקוק עפרות אבץ להשגת תרכיז סולפיד אבץ, אשר מופחת לאחר מכן לאבץ טהור באמצעות תהליכים פירומטלורגיים או הידרומטלורגיים, וכתוצאה מכך מטילי אבץ.
בשנת 2022 הגיע לייצור האבץ של סין של סין ל -6.72 מיליון טון. עלות מטילי אבץ קובעת בסופו של דבר את מחיר אבקת האבץ הכדורית, שניתן להעריך פי 1.15–1.2 ממחיר מטילי אבץ.

2. אבק אבץ - שיטת איטומיזציה: **
טוהר גבוה (99.5%) מטילי אבץ מחוממים ל -400-600 מעלות צלזיוס בתנור הדהוד או סיבוב עד להועית. לאחר מכן האבץ המותך מועבר לכור היתוך עקשן ומתרס בתנאים מחוממים ומבודדים, עם אוויר דחוס בלחץ של 0.3–0.6 מגפ"ס. אבקת האבץ האטומית נאספת באספן אבק ואז עוברת דרך מסננת רוטטת רב שכבתית כדי להפריד אותה לגדלי חלקיקים שונים לפני האריזה.

3. אבק אבץ - שיטת כרסום כדור: **
שיטה זו יכולה להיות יבשה או רטובה, ומייצרת אבק אבץ פתית יבש או אבק אבץ פתית דמוי דמוי. לדוגמה, כרסום כדור רטוב יכול לייצר שקע אבק אבץ פתית דמוי דמוי. אבקת אבץ אטומית מעורבבת עם ממסים פחמימניים אליפטיים וכמות קטנה של חומר סיכה בטחנת כדור. לאחר השגת הגמישות והמבנה הפתית הרצוי, המסננים מסוננים ליצירת עוגת פילטר עם מעל 90% תוכן אבץ. לאחר מכן מעורבבים את עוגת המסנן לייצור שקעי אבק אבץ לציפויים, עם תכולת מתכת של מעל 90%.

שימושים:
אבק אבץ משמש בעיקר בתעשיית הציפויים, כמו למשל בציפויים אנטי קורוזיה אורגניים ואורגניים עשירים באבץ. הוא משמש גם בצבעים, מטלורגיה, כימיקלים ותרופות. תעשיית הציפויים מהווה כ- 60%מהביקוש באבקת אבץ, ואחריה התעשייה הכימית (28%) ותעשיית התרופות (4%).

אבק אבץ כדורי מורכב מחלקיקים כמעט כדוריים, כולל אבק אבץ סטנדרטי ואבק אבץ גבוה אולטרה-אינדיקטיביות. באחרון יש תכולת אבץ גבוהה יותר, זיהומים נמוכים יותר, חלקיקים כדוריים חלקים, פעילות טובה, חמצון פני השטח המינימלי, חלוקת גודל החלקיקים הצר, ופיזור מצוין, מה שהופך אותו למוצר בעל ביצועים גבוהים. אבק אבץ בעל פעילות גבוהה במיוחד נמצא בשימוש נרחב בציפויים וביישומים נגד קורוזיה, במיוחד בפריימרים עשירים באבץ או מיושמים ישירות על ציפויים נגד קורוזיה. בציפויים נעשה שימוש בדרך כלל באבק אבץ בגודל חלקיקים של פחות מ- 28 מיקרומטר. אבק אבץ אולטרה-סיום בעל ביצועים גבוהים חוסך משאבים, משפר את יעילות הניצול ומשפר את הציפוי של ביצועי אנטי-קורוזיה, ומציע סיכויי שוק רחבים.

לאבק אבץ פתית יש מבנה דמוי פתית והוא מיוצר על ידי טחינת כדור או בתצהיר אדים פיזי (PVD). יש לו יחס גובה-רוחב גבוה (30–100), תכונות התפשטות, כיסוי ומגן מצוינות, ומשמש בעיקר בציפוי דקרומט (ציפויי אלומיניום). אבק אבץ פתית מציע כיסוי טוב יותר, יכולת צפה, יכולת גישור, יכולת מיגון וברק מתכתי בהשוואה לאבקת אבץ כדורית. בציפויי דקרומט, אבק אבץ פתית מתפשט אופקית ויוצר שכבות מקבילות מרובות עם מגע פנים אל פנים, ומשפר את המוליכות בין האבץ למצע המתכת ובין חלקיקי אבץ. התוצאה היא ציפוי צפוף יותר, מסלולי קורוזיה מורחבים, צריכת אבץ אופטימלית ועובי ציפוי, ותכונות מיגון ואנטי-קורוזיה משופרות. ציפויים נגד קורוזיה המיוצרים עם אבק אבץ פתית מציגים עמידות טובה יותר של ריסוס מלח מאשר ציפויים מגולוונים חמים או מטבלים חמים, עם רמות זיהום נמוכות יותר, העומדים בדרישות להגנת הסביבה.