Добыча и получение цинка

Цинк довольно серьезно осел в нашей жизни. Часто о том, что он рядом с нами мы даже не догадываемся. Термосы, водосточные трубы, кровельные материалы, части автомобилей, крепежные элементы, косметические препараты: все эти изделия содержат цинк. Главное свойство цинка заключается в придании обработанным изделиям антикоррозионных качеств.

Получение цинка

Цинка не бывает в природе в свободном состоянии. Его получают их прочих добываемых руд. Главные соединения, в которых содержится цинк:

• полиметаллические сульфидные руды
• минералы, больше всего в сфалерите.

Вместе с цинком в смешанных рудах присутствуют небольшие количества таллия, кадмия, германия, галлия.
Цинк перерабатывается на специальных заводах. Каждое из предприятий характеризуется своими специальными технологиями получения.
Для того, чтобы выделить цинк, необходимо обогатить руду при помощи флотационного или гравитационного способа. В результате обогащения образуется цинковый концентрат, а также побочные вещества, такие как медный или пиритный концентрат.
После этого следует печной обжиг цинкового концентрата, вследствие которого получается оксид цинка. На этом этапе происходит разделение процесса. Полученный сернистый газ передается на создание сернистой кислоты, а цинку предстоит еще один этап очистки.
Существует два метода получения цинка на этом этапе:

• дистилляция (пирометаллургия). Специалисты проводят обжиг концентрата, спекают и восстанавливают при помощи угля или кокса. Далее металлические пары подвергают конденсированию и переливают в изложницы
• электролиз (гидрометаллургия). В этом методе, по окончанию обжига концентрат обрабатывают серной кислотой. Получившийся раствор очищают от ненужных примесей при помощи электролиза.

Месторождения цинка

Залежи цинковой руды встречаются почти во всех государствах. Активная добыча цинка ведется в 50 из них. Лидирующие позиции по разработке месторождений занимают: Китай, Австралия, Перу, Европа и Канада. В руде цинк содержится вместе другими металлами. Встречаются медные, золотые и серебряные примеси.
Самые крупные месторождения сфалерита (ZnS). Он имеется в 98% руд, которые сегодня разрабатывают. Цинковые руды, залегают довольно близко к поверхности земли, чаще всего это оксиды и карбонаты.
Геологически доказанные запасы цинка на нашей планете достигают примерно 1900 млн. тонн, запасы (найденные и доступные для разработки) – почти 250 млн. тонн. Самые масштабные залежи цинковой руды расположены на территории Австралии. Там они занимают более 22% от общего количества. В Китае находится примерно 17%.

В нашей стране месторождения цинка достигают 62 млн.т., или чуть больше 3% мирового запаса. Примерно 80% цинковых месторождений расположены под землей, 8% находятся на поверхности, и еще 12% являются комбинированными. Но, по объемам производства:

• в карьерах добывают 15%
• в подземных шахтах 64%
• комбинированные запасы дают 21%.

Применение цинка

Около 20% получаемого цинка тратится на создание цинковых сплавов. В них самый значимый легирующий компонент - это алюминий или медь. Часто применяют цинк и для создания медного сплава - латуни.
Широко применяется этот металл для процедуры цинкования стали, создания цинковых полуфабрикатов, а также образования цинковых соединений.
Около трети цинкового проката занимают цинковые листы, которые необходимы для изготовления химических источников тока, оцинкованных предметов посуды. Больше половины изготовленных цинковых листов используется в строительной отрасли, в качестве кровельных материалов, для создания водосточных труб. На строительную отрасль приходит 65% этого материала.
Но самым востребованной отраслью применения цинка является покрытие металлических конструкций в целях предотвращения коррозии. На это тратится почти 50 % добытого цинка.
Цинковый слой отлично защищает металл от действия воздуха, морской воды, грунтовых вод, и даже от слабощелочных растворов.
Широкое применение оцинкованная сталь нашла в автомобильной промышленности. На такое покрытие лучше ложится краска, долгое время не разрушается. Сотрудники автомобильных предприятий из оцинкованных полос и листов создают днища, топливные баки, крышки багажников, кожухи на колеса, и прочее.