83. Come si formano le scorie di zinco? Quali sono i suoi componenti?

Le scorie di zinco sono principalmente il prodotto delle reazioni zinco-ferro, costituite principalmente da uno strato di lega di ferro-zinco formato attraverso la combinazione di zinco e ferro. Di conseguenza, le scorie di zinco contengono tipicamente il 3-6% di ferro e il 94-97% di zinco. In alcuni processi di zincatura a caldo, viene aggiunto piombo per proteggere la vasca di zincatura, con il risultato che scorie di zinco contengono l'1,5-2% di piombo (non il piombo mescolato con zinco). Durante la zincatura a caldo dei tubi di acciaio, l'alluminio viene aggiunto intenzionalmente per ottenere un rivestimento zincato brillante, motivo per cui le scorie di zinco possono contenere anche una certa quantità di alluminio.
I tubi di acciaio devono essere sottoposti a pretrattamento prima di essere immersi nello zinco fuso. Una pulizia inadeguata durante il pretrattamento provoca l'adesione dei sali di ferro alle superfici dei tubi. Alle temperature di zincatura, il bagno di zinco dissolve i substrati a base di ferro-(tubi, vasche di zincatura e macchine per zincatura), consentendo la diffusione reciproca tra gli atomi di ferro e zinco per formare uno strato di lega di ferro-zinco. La fase di cristallizzazione risultante si stacca dal substrato depositandosi sul fondo della vasca zincante formando fanghi di zinco. Nella produzione di zincatura a caldo-con processo-a secco, i fanghi di zinco in genere rappresentano il 10-20% del consumo totale di zinco.
Il processo di formazione delle scorie di zinco prevede le seguenti reazioni: (1) Reazione indotta dal sale di ferro-: FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn; FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn; 12 (2) Reazione indotta dall'acciaio-: Fe8C + 21Zn → 3FeZn7 + C; Fe8C + 39Zn → 3Fe8Zn18 + C.