65. В каких условиях получают цинковый шлак? Каковы его компоненты и свойства?

Цинковый шлак состоит в основном из продуктов реакции между цинком и железом, причем его основным компонентом является слой ζ-фазы железо-цинкового сплава, образующийся в результате их соединения. Следовательно, цинковый шлак обычно содержит 3-6% железа и 94-97% цинка. В некоторых процессах горячего цинкования для защиты дна ванны для цинкования добавляется свинец, в результате чего образуется цинковый шлак, содержащий 1,5–2% свинца. Кроме того, иногда добавляют алюминий для улучшения гладкости поверхности и микроструктуры оцинкованного слоя, что приводит к появлению следовых количеств алюминия в цинковом шлаке.
Железо в цинковом шлаке в основном образуется из солей железа, прилипающих к поверхностям стальных труб во время предварительной обработки, а также из слоев железо-цинкового сплава, образующихся в результате растворения цинковой жидкости и взаимной диффузии между атомами железа и цинка внутри труб, гальванических ванн и гальванического оборудования. Кристаллизованный слой ζ--фазы (известный как дрейфовый слой) отделяется от стальной подложки и накапливается на дне ванны для цинкования, постепенно образуя слой цинкового шлака.
Образование цинкового шлака включает две основные реакции: 1) реакция, индуцированная солью железа -: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇; FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃. 2) Реакция, индуцированная сталью-: Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C; Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C. К основным свойствам цинкового шлака относятся: 1) более высокая температура плавления, чем у чистого цинка; 2) Большая плотность, чем у чистого цинка. По методу Шульмана плотности цинковых шлаков при содержании железа 6,2%, 7,0%, 9,0% и 22% составляют 7,15,7,24,7,24 и 7,36 кг/дм⁻⁸ соответственно.
3) Кристаллическая морфология цинкового шлака представляет собой симметричную моноклинную и гексагональную структуру с характерными угловыми особенностями; 4) Имеет серовато--белый цвет с серебристым блеском; 5) В шлаке содержатся такие примеси, как нерастворимые соединения свинца, алюминия, сурьмы, кадмия, меди, кислот; 6) Содержание цинка колеблется от 94% до 97%; 7) Содержание железа составляет примерно от 3% до 6%; 8) Из-за своей хрупкости цинковый шлак не обладает гибкостью чистого цинка; 9) По сути, цинковый шлак представляет собой сплав, образованный смесью цинка с ζ-фазой плавающего слоя, δ1-фазой решетчатого слоя и другими примесями.