Zink
| Formule | Zn |
| Familie |
Metalen
|
| Productie |
Zinkmetaal wordt geproduceerd met behulp van extractieve metallurgie. Het erts wordt fijngemalen en vervolgens ontleedt om mineralen van ganggesteente te scheiden, om zo een zinksulfide-ertsconcentraat te verkrijgen dat bestaat uit ongeveer 50% zink, 32% zwavel, 13% ijzer en 5% SiO2
.
Door roosteren wordt het zinksulfideconcentraat omgezet in zinkoxide:
2 ZnS + 3 O2→ 2 ZnO + 2 SO2
Het zwaveldioxide wordt gebruikt voor de productie van zwavelzuur, wat noodzakelijk is voor het uitloogproces. Als deposito’s van zinkcarbonaat of zinksilikaat worden gebruikt voor de productie van zink, kan het roosteren worden weggelaten.Voor verdere verwerking worden twee basismethoden gebruikt:
Pyrometallurgie onttrekt het zuurstofatoom uit zinkoxide met koolstof of koolmonoxide bij 950 ° C.
Het metaal als zinkdamp wordt gescheiden van andere metalen, die bij die temperaturen niet vluchtig zijn. De zinkdamp wordt verzameld in een condensor.
2 ZnO + C → 2 Zn + CO2
ZnO + CO → Zn + CO2
Bij elektrowinning wordt zink uit het ertsconcentraat geloogd met zwavelzuur:
ZnO + H2SO4→ ZnSO4+ H2O
Ten slotte wordt het zink verminderd door elektrolyse.
2 ZnSO4+ 2 H2O → 2 Zn + 2 H2SO4+ O2
Het zwavelzuur wordt geregenereerd en teruggevoerd naar de uitloogtrap. Wanneer gegalvaniseerd basismateriaal wordt toegevoerd aan een vlamboogoven, wordt het zink gewonnen door een aantal processen,voornamelijk het Waelz-proces
|
| Eigenschappen |
Een zilverachtig -wit metaal met een blauwe tint.
|
| Toepassingen |
Het meeste zink wordt gebruikt om andere metalen, zoals ijzer, te galvaniseren om zo het roesten te voorkomen. Gegalvaniseerd staal wordt gebruikt voor carrosserieën, lantaarnpalen, veiligheidshekken en hangbruggen.
Grote hoeveelheden zink worden gebruikt om gietstukken te produceren, die belangrijk zijn in de auto-, elektrische en hardware-industrie. Zink wordt ook gebruikt in legeringen zoals messing, nikkelzilver en aluminiumsoldeer.
Zinkoxide wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van zeer veel producten zoals verven, rubber, cosmetica, farmaceutische producten, kunststoffen, inkten, zepen, batterijen, textiel en elektrische apparatuur.Zinksulfide wordt gebruikt voor het maken van lichtgevende verven, fluorescerende lichten en röntgenschermen.
Zink is essentieel voor alle levende wezens en vormt de actieve plaats in meer dan 20 enzymen. Het gemiddelde menselijke lichaam bevat ongeveer 2,5 gram en neemt ongeveer 15 milligram per dag in. Sommige
voedingsmiddelen hebben een bovengemiddeld niveau van zink, waaronder haring, rundvlees, lam, zonnebloempitten en kaas. Zink wordt gevonden in verschillende ertsen, waarvan de belangrijkste
zinkblende (zinksulfide) en calamine (zinksilicaat) zijn. De belangrijkste mijngebieden zijn in China, Australië en Peru. In de handel wordt zink verkregen uit zijn ertsen door het erts te concentreren en te roosteren en het vervolgens te reduceren tot zink door verhitting met koolstof of door elektrolyse.
|
| Geschiedenis |
Zink was reeds bij de Romeinen bekend, maar werd zelden gebruikt. Het werd voor het eerst herkend als een zelfstandig metaal in India en het afval van een zinksmelterij in Zawar, in Rajasthan, getuigt van de grote
schaal waarop het werd geraffineerd in de periode van 1100 tot 1500. Zinkraffinage in China werd op grote schaal uitgevoerd tegen de jaren 1500. Een Oost-Indische compagnieschip dat in 1745 voor de kust van Zweden wegzonk, droeg een lading Chinees zink en analyse van teruggewonnen blokken toonde aan dat het bijna het zuivere metaal was. In 1668 meldde een Vlaamse metallurgist, P. Moras de Respour, de winning van metaalachtig zink uit zinkoxide, maar wat Europa betrof, werd zink ontdekt door de Duitse chemicus Andreas Marggraf in 1746,
en was hij de eerste om het te herkennen als een nieuw metaal.
|
| Bronnen | KLIK |
Een UCLL project
Partners
