Цинковий шлак є в основному продуктом реакції між цинком і залізом. Його основним складом є ζ-фаза шару залізо-цинкового сплаву, утвореного після з’єднання цинку та заліза. Тому вміст заліза в цинковому шлаку зазвичай становить близько 3-6%, а вміст цинку — близько 94-97%. У деяких процесах гарячого цинкування свинець додається для захисту дна ємності для цинкування. У таких випадках цинковий шлак містить 1.5-2% свинцю. Іноді також додають алюміній для покращення якості поверхні та структурних властивостей оцинкованого шару, що призводить до деякого вмісту алюмінію в цинковому шлаку.
Залізо в цинковому шлаку в основному походить із солей заліза, що прилипають до поверхні сталевих труб під час попередньої обробки, самих сталевих труб та утворення шару залізо-цинкового сплаву після розчинення цинкувальної ванни та цинкувального обладнання цинковою рідиною та взаємна дифузія атомів заліза і цинку. Кристалічний шар ζ-фази (шар, що дрейфує) відділяється від сталевої підкладки та накопичується на дні цинкувальної ванни, поступово утворюючи шар цинкового шлаку.
Реакції при утворенні цинкового шлаку:
Реакції, викликані солями заліза:
FeCl₂ {{0}Zn → ZnCl₂ + FeZn₇
FeCl₂ {0}Zn → ZnCl₂ FeZn₁₋₃
Реакції, викликані сталлю:
Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ C
(Примітка. Друга реакція Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C, наведена в оригінальному тексті, здається помилкою або надмірністю, оскільки вона дає ті самі продукти, що й перша реакція з Fe3C, і більшу кількість Zn, що є хімічно неправдоподібним, тому його тут опущено.)
Властивості цинкового шлаку:
Температура плавлення цинкового шлаку вище, ніж у чистого цинку.
Щільність цинкового шлаку більше, ніж чистого цинку. Згідно з вимірюваннями Шульмана, щільність цинкового шлаку з вмістом заліза 6,2%, 7.0%, 9.0%, 22% становить 7,15, 7,24, 7,24 і 7,36 кг/кг. дм³ відповідно.
Кристалічна форма цинкового шлаку належить до симетричної моноклінної системи та шестикутника з унікальними кутовими характеристиками.
Колір цинкового шлаку сірувато-білий із сріблястим光泽.
Цинковий шлак містить такі домішки, як свинець, алюміній, сурма, кадмій, мідь, нерозчинні сполуки кислот.
Вміст цинку в цинковому шлаку становить приблизно 94-97%.
Вміст заліза в цинковому шлаку становить приблизно 3-6%.
Цинковий шлак є крихким порівняно з чистим цинком і не має гнучкості.
По суті, цинковий шлак — це сплав, утворений дрейфуючим шаром ζ-фази, шаром δ₁栅状 та іншими домішками, вкрапленими в цинк.
