Le scorie di zinco sono principalmente il prodotto della reazione tra zinco e ferro. La sua composizione principale è la fase ζ dello strato di lega ferro-zinco formatosi dopo la combinazione di zinco e ferro. Pertanto, il contenuto di ferro nelle scorie di zinco è generalmente intorno al 3-6% e il contenuto di zinco è intorno al 94-97%. In alcuni processi di zincatura a caldo, viene aggiunto piombo per proteggere il fondo della vasca di zincatura. In questi casi, le scorie di zinco contengono l'1,5-2% di piombo. A volte, viene aggiunto anche alluminio per migliorare la finitura superficiale e le proprietà strutturali dello strato zincato, determinando un certo contenuto di alluminio nelle scorie di zinco.
Il ferro contenuto nelle scorie di zinco ha origine principalmente dai sali di ferro che aderiscono alla superficie dei tubi di acciaio durante il pretrattamento, dai tubi di acciaio stessi e dalla formazione dello strato di lega ferro-zinco dopo la dissoluzione del crogiolo di zincatura e dell'attrezzatura di zincatura mediante zinco liquido e diffusione reciproca degli atomi di ferro e zinco. Lo strato cristallino della fase ζ (strato drifting) si stacca dal substrato di acciaio e si accumula sul fondo della vasca zincante, formando progressivamente uno strato di scorie di zinco.
Le reazioni durante la formazione delle scorie di zinco sono:
Reazioni causate dai sali di ferro:
FeCl₂ + 8Zn → ZnCl₂ + FeZn₇
FeCl₂ + 14Zn → ZnCl₂ + FeZn₁₃
Reazioni causate dall'acciaio:
Fe₃C + 21Zn → 3FeZn₁₃ + C
(Nota: la seconda reazione Fe₃C + 39Zn → 3FeZn₁₃ + C fornita nel testo originale sembra essere un errore o una ridondanza, poiché produce gli stessi prodotti della prima reazione con Fe₃C e una maggiore quantità di Zn, che è chimicamente non plausibile, pertanto è stato omesso qui.)
Proprietà delle scorie di zinco:
Il punto di fusione delle scorie di zinco è superiore a quello dello zinco puro.
La densità delle scorie di zinco è maggiore di quella dello zinco puro. Secondo le misurazioni di Schulmann, le densità delle scorie di zinco con contenuto di ferro del 6,2%, 7,0%, 9,0% e 22% sono 7,15, 7,24, 7,24 e 7,36 kg/ dm³, rispettivamente.
La forma cristallina delle scorie di zinco appartiene al sistema monoclino simmetrico e all'esagono, con caratteristiche angolari uniche.
Il colore delle scorie di zinco è bianco grigiastro con sfumature argentate.
Le scorie di zinco contengono impurità come piombo, alluminio, antimonio, cadmio, rame e composti insolubili di acidi.
Il contenuto di zinco nelle scorie di zinco è di circa il 94-97%.
Il contenuto di ferro nelle scorie di zinco è di circa il 3-6%.
Le scorie di zinco sono fragili rispetto allo zinco puro e mancano di flessibilità.
Essenzialmente, le scorie di zinco sono una lega formata dallo strato di deriva della fase ζ, dallo strato δ₁栅状 e da altre impurità intervallate nello zinco.
