65. За яких умов утворюється цинковий шлак? Які його компоненти та властивості?

Цинковий шлак в основному складається з продуктів реакції між цинком і залізом, причому його основним компонентом є шар сплаву ζ-фази заліза-цинку, утворений їх поєднанням. Отже, цинковий шлак зазвичай містить 3-6% заліза та 94-97% цинку. У деяких процесах гарячого цинкування свинець додається для захисту дна ємності для цинкування, в результаті чого цинковий шлак містить 1,5-2% свинцю. Крім того, іноді додають алюміній для покращення гладкості поверхні та мікроструктури оцинкованого шару, що призводить до незначних кількостей алюмінію в цинковому шлаку.
Залізо в цинковому шлаку в основному походить із солей заліза, які прилипають до поверхонь сталевих труб під час попередньої обробки, а також шарів залізо-цинкового сплаву, утворених шляхом розчинення рідини цинку та взаємної дифузії між атомами заліза та цинку всередині труб, гальванічних ванн і обладнання для нанесення покриттів. Кристалізований шар ζ-фази (відомий як дрейфовий шар) відокремлюється від сталевої підкладки та накопичується на дні цинкувальної ванни, поступово утворюючи шар цинкового шлаку.
Утворення цинкового шлаку включає дві основні реакції: 1) реакція, викликана сіллю заліза-: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇; FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃. 2) Сталь-індукована реакція: Fe3C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C; Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C. Ключові властивості цинкового шлаку включають: 1) вища температура плавлення, ніж чистий цинк; 2) Більша щільність, ніж чистий цинк. Згідно з методом Шульмана, щільність цинкового шлаку при вмісті заліза 6,2%, 7,0%, 9,0% і 22% становить 7,15, 7,24, 7,24 і 7,36 кг/дм⁻⁸ відповідно.
3) Кристалічна морфологія цинкового шлаку демонструє симетричні моноклінні та гексагональні структури з характерними кутовими особливостями; 4) Має сірувато-білий колір із сріблястим блиском; 5) шлак містить такі домішки, як нерозчинні сполуки свинцю, алюмінію, сурми, кадмію, міді та кислот; 6) Вміст цинку коливається від 94% до 97%; 7) Вміст заліза приблизно від 3% до 6%; 8) Через свою крихкість цинковий шлак не має гнучкості чистого цинку; 9) По суті, цинковий шлак — це сплав, утворений цинком, змішаним із ζ-фазою плаваючого шару, δ1-фазою шару решітки та іншими домішками.